高性能石墨烯纖維研究獲突破 規(guī)模化制備再進一步

    浙江大學教授高超研究團隊針對如何提升石墨烯纖維的力學性能和導電性能兩大關鍵問題開展了系統(tǒng)研究。首次提出了“全尺度協(xié)同缺陷工程”策略，實現(xiàn)了高性能石墨烯纖維的規(guī)模化制備，基于此，進一步采用“化學摻雜”方法，將氯化鐵、溴、鉀等物質引入到石墨烯纖維內部，得到摻雜的石墨烯纖維能顯著提高載流子濃度，使其導電率有了數(shù)量級的提升。近日，該成果先后發(fā)表于《先進材料》?！　?br />

　浙江大學教授高超研究團隊近日在石墨烯纖維的規(guī)?；苽浼案咝阅芑确矫嬖俅稳〉眯峦黄疲瑑善撐南群蟀l(fā)表于《先進材料》。　　

 　高超團隊針對如何提升石墨烯纖維的力學性能和導電性能兩大關鍵問題開展了系統(tǒng)研究。首次提出了“全尺度協(xié)同缺陷工程”策略，實現(xiàn)了高性能石墨烯纖維的規(guī)?；苽?，所得石墨烯纖維直徑最細可達1.6 μm（約為頭發(fā)絲的1%~2%），力學強度最高可達2.2GPa，導電率達到8×105 S/m，代表了石墨烯纖維目前最高的性能水平?！　　?/span>

　基于此，該團隊進一步采用“化學摻雜”方法，將氯化鐵、溴、鉀等物質引入到石墨烯纖維內部，得到摻雜的石墨烯纖維能顯著提高載流子濃度，使其導電率有了數(shù)量級的提升。例如，纖維的導電率高達2.2×107S/m，高于金屬鎳（1.5×107 S/m）、接近金屬鋁（3.5×107 S/m）。另外，由于石墨烯纖維的密度遠低于金屬，其比導電率（導電率與密度的比值）約是鎳的8倍、銅的2倍，并與鋁相當。高超表示，高的比導電率使石墨烯纖維在輕質導線、電動馬達、信號傳輸、能源儲存與轉化、電熱器、電磁屏蔽、場發(fā)射等領域有巨大的潛在應用價值?！　?/span>