新型石墨烯研发

第六元素联合创始人、中国科学技术大学朱彦武教授研究团队通过对富勒烯C60分子晶体进行电荷注入，在常压条件下构建了C60聚合物晶体以及长程有序多孔碳晶体，并实现了其克量级制备。1月12日，研究成果发表于国际前列学术期刊《NATURE》。该研究得到了江苏省重点研发计划前瞻类项目的支持，第六元素董事长瞿研博士为此重点研发计划项目负责人。在2月20日召开的2023“科创中国”年度会议上，中国科协正式发布2022年“科创中国”系列榜单。经初评、终评，遴选出先导技术榜、新锐企业榜、融通创新组织榜、创业就业先锋榜等项目410个。常州共有8家企业（项目）上榜，入选数量位列全省试点城市***。其中，常州第六元素凭借“薄层石墨烯粉体的研发及产业化”项目成功入选“科创中国”先导技术榜（先进材料领域）。石墨烯具有较高的比表面积及超薄的片层结构，可形成致密的物理隔绝层。新型石墨烯研发

锂离子电池组均需保护线路，预防电池组被过充过放电。充电时间太长、寿命太短。目前锂电池安全疑问的解决方案是物理性的：一是使用开关元件，当电池组内的温度上升时，它的阻值随之上升，当温度过高时，会自动终止供电；二是选项恰当的隔板材料，当温度升高到一定数值时，隔板上的微米级微孔会自动溶解掉，从而使锂离子不能通过，电池组内部反应终止；三是设立安全阀（就是电池组顶部的放气孔），电池组内部压力升高到一定数值时，安全阀自动敞开，确保电池组的使用安全性。而对于大容量锂离子电池，特别是汽车等用大容量锂离子电池，只好使用强制散热。这就为纳米锂电池的问世提供了或许。锂离子电池组正负极材料纳米化加工后制成的电池组，是绿色环保产品，对环境不导致污染，并且成本较目前的高容量电池组低。纳米锂电池技术的关键点是高容量、高功率、高安全性之纳米级锂电池材质的开发与落实应用。目前德阳高瞻远瞩，力图制作***新能源材质***基地与储能产业基地。德阳瞄准了纳米锂电池这样的优势，1、由科学家黄铭主导的23亿入股“黄铭纳米锂电池材质”刚建成，年产3000吨电池组材质。河南石墨烯市价主要用于锂离子电池、涂料、油墨、塑料、橡胶等领域。

溶剂剥离法的原理是将少量的石墨分散于溶剂中，形成低浓度的分散液，利用超声波的作用破坏石墨层间的范德华力，此时溶剂可以插入石墨层间，进行层层剥离，制备出石墨烯。此方法不会像氧化-还原法那样破坏石墨烯的结构，可以制备高质量的石墨烯。在氮甲基吡咯烷酮中石墨烯的产率比较高(大约为8%)，电导率为6500S/m。研究发现高定向热裂解石墨、热膨胀石墨和微晶人造石墨适合用于溶剂剥离法制备石墨烯。溶剂剥离法可以制备高质量的石墨烯，整个液相剥离的过程没有在石墨烯的表面引入任何缺陷，为其在微电子学、多功能复合材料等领域的应用提供了广阔的应用前景。缺点是产率很低。

石墨烯由sp2杂化碳原子连接而成，是二维蜂窝状结构晶体，电子可以自由移动，电子传输性能良好。石墨烯在锂电池中的应用主要涉及电池正极材料、负极材料以及导电剂三个方面。在石墨烯作为电池正极材料时，利用表面含氧官能团等优势提高锂离子电池的倍率性能，且具有良好的循环稳定性；作为电池负极材料时，独特纳米片层结构可以构建有效“点—面”导电网络，提供存储空间，提高比容量并进一步实现快速充电放电；作为导电剂使用，以石墨烯为添加剂加入到传统导电剂中，可以显著提高锂电池中锂离子的嵌锂速度，提升导电剂的导电、放电性能，改善循环。石墨烯由sp2杂化碳原子连接而成，是二维蜂窝状结构晶体，电子可以自由移动，电子传输性能良好。石墨烯在锂电池中的应用主要涉及电池正极材料、负极材料以及导电剂三个方面。在石墨烯作为电池正极材料时，利用表面含氧官能团等优势提高锂离子电池的倍率性能，且具有良好的循环稳定性；作为电池负极材料时，独特纳米片层结构可以构建有效“点—面”导电网络，提供存储空间，提高比容量并进一步实现快速充电放电；作为导电剂使用，以石墨烯为添加剂加入到传统导电剂中，可以显著提高锂电池中锂离子的嵌锂速度。氧化石墨烯(grapheneoxide，GO):一种通过氧化石墨得到的层状材料。

第六元素研发的“石墨烯重防腐涂料”，率先在国内实现了产业化应用，于2015年通过工信部组织的“科技成果鉴定”，达到“世界先进水平”。该技术目前已在国信、华润、龙源等海上风电塔筒，“京广线”陇海铁路桥梁，以及航天科工二院、中船“724所”等科研院所进行了试验性涂装。产品主要应用客户有重庆三峡、中海油、江南造船等。常州第六元素材料科技股份有限公司、中国电子科技集团公司第十四研究所、中海油常州涂料化工研究院有限公司、江苏道蓬科技有限公司联合完成的“基于薄层石墨烯的重防腐涂料体系产业化关键技术与工程应用”项目获得2022年度江苏省科学技术三等奖。石墨烯作为关键材料在防腐涂层发挥的作用尤为明显，其可以有效地阻隔外界环境、腐蚀物质等向金属基材渗透和扩散，并形成致密的保护层，具有防腐效果好，涂层厚度低，附着力高，重量轻，机械性能好，耐盐雾性能较好，寿命长久且成本低等优势，是传统防腐涂料良好的升级替代产品。石墨烯一旦在防腐涂料中成功应用，将**改善腐蚀耗损对经济发展产生的负面影响，同时也将成为工业防腐涂料的一个崭新的亮点和新的驱动点。第六元素是一家专业研发生产石墨烯复合材料的企业，欢迎联系。甘肃石墨烯研发

石墨烯具有良好的导电性能，能够与涂料中的锌粉产生协同效应。新型石墨烯研发

石墨烯内部碳原子的排列方式与石墨单原子层一样以sp杂化轨道成键，并有如下的特点:碳原子有4个价电子，其中3个电子生成sp键，即每个碳原子都贡献一个位于pz轨道上的未成键电子，近邻原子的pz轨道与平面成垂直方向可形成π键，新形成的π键呈半填满状态。研究证实，石墨烯中碳原子的配位数为3，每两个相邻碳原子间的键长为1.42×10米，键与键之间的夹角为120°。除了σ键与其他碳原子链接成六角环的蜂窝式层状结构外，每个碳原子的垂直于层平面的pz轨道可以形成贯穿全层的多原子的大π键(与苯环类似)，因而具有优良的导电和光学性能。石墨烯具有非常良好的光学特性，在较宽波长范围内吸收率约为2.3%，看上去几乎是透明的。在几层石墨烯厚度范围内，厚度每增加一层，吸收率增加2.3%。大面积的石墨烯薄膜同样具有优异的光学特性，且其光学特性随石墨烯厚度的改变而发生变化。这是单层石墨烯所具有的不寻常低能电子结构。室温下对双栅极双层石墨烯场效应晶体管施加电压，石墨烯的带隙可在0~0.25eV间调整。施加磁场，石墨烯纳米带的光学响应可调谐至太赫兹范围。新型石墨烯研发