石墨烯是一种二维材料。
它由单层碳原子组成,呈六边形晶格排列。
这种结构赋予了石墨烯独特的性能。
这些特性包括高导电性、高导热性、柔韧性和光学透明性。
有关石墨烯尺寸结构的 4 个重要见解
1.二维结构
石墨烯是一种单原子层材料。
其厚度仅为 0.34 纳米。
碳原子紧密地排列在蜂窝状晶格中。
原子间距离为 1.42 Å。
这种二维排列是石墨烯具有特殊性能的根本原因。
2.独特性质
石墨烯的二维结构使其具有很大的理论比表面积(2630 m²/g)。
它具有超高的电子迁移率(~2 × 10⁵ cm²/Vs)。
杨氏模量很高,达到 1 TPa。
热导率非常高,为 3500-5000 W/mK。
导电性也非常出色,临界电流密度为 10⁸ A/cm²。
3.应用
石墨烯的独特性能使其适用于各种应用领域。
这些应用包括电子、复合材料、薄膜和新一代可再生能源技术(如太阳能电池)。
然而,以合理的低成本批量生产杂质少、无缺陷、晶粒尺寸大的高质量石墨烯仍是一项挑战。
4.生产方法
目前已开发出多种石墨烯生产方法。
这些方法包括机械剥离、液相剥离、碳化硅(SiC)升华和化学气相沉积(CVD)。
CVD 石墨烯是指通过 CVD 方法生产的石墨烯,它区别于其他形式的石墨烯。
CVD 是获得优质石墨烯的有效方法。
但是,它可能会导致较高的片层电阻,影响使用石墨烯基透明电极的有机电子设备的性能。
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