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一种超级电容器用微孔炭/石墨烯复合电极材料的制备方法
（专利号：ZL 201410286150.3） 简介：本发明公开了一种超级电容器用微孔炭/石墨烯复合电极材料的制备方法，属于炭材料制备技术领域。该方法是以煤沥青和氧化石墨为碳源，以氢氧化钾为活化剂，将煤沥青和氧化石墨湿法混合，干燥后再与氢氧化钾干法混合，将得到的混合物置于管式炉内，在氮气气氛下进行加热，制得超级电容器用微孔炭/石墨烯复合电极材料。本发明采用氢氧化钾同时活化煤沥青和氧化石墨制备超级电容器用微孔炭/石墨烯复合电极材料的方法，具有制备工艺简单，生产成本低廉，所制备的微孔炭/石墨烯复合电极材料在超级电容器中具有高比容和高倍率性能等优点。
安徽工业大学
2021-04-11
一种结构可控的三维石墨烯及其复合材料的制备方法
本发明属于石墨烯复合材料制备领域，并公开了一种结构可控 的三维石墨烯及其复合材料制备方法。该方法包括下列步骤：(a)设计 构建 CAD 模型，并通过增材制造得到相应的结构的三维树脂结构；(b) 将步骤(a)中获得的三维树脂结构采用化学镀方法在表面镀铜或镍金属 层，并去除树脂材料得到铜或镍的三维结构模板；(c)采用化学气相沉 积法在三维结构金属模板上生成石墨烯，由此制得所需的结构可控的 三维石墨烯。通过对得到的石墨烯进
华中科技大学
2021-04-14
高效换热装备及其耐腐蚀石墨烯复合涂层
市场背景1：根据中国机械工业联合会统计，基于石油、化工、电力、冶金、船舶、机械、食品、制药等行业对换热器稳定的需求增长，我国换热器产业在未来一段时期内将保持稳定增长。预计 2010 年至 2020 年期间，我国换热器产业将保持年均 10-15%左右的增长速度，2015 年，我国换热器产业规模已突破 880 亿元，到 2020 年我国换热器产业规模有望达到1500亿元。 市场背景2：2016年国务院印发《“十三五”国家战略性新兴产业发展规划》，“突破石墨烯产业化应用技术”被写入规划。2017年1月《新材料产业发展指南》正式公布，石墨烯成为新材料产业发展的先导性产业。据前瞻研究院数据显示，2017年我国防腐涂料（常规防腐涂料和重防腐涂料）全年产量达到561万吨，占涂料总产量的27%左右。2013年以来，涂料产量年均增长率在5.5%左右，而我国防腐涂料达到12%左右，是增长最快的涂料品种之一；2018年防腐涂料总产量或达到600万吨以上，2020年总产量可突破700万吨。
同济大学
2021-02-01
高效换热装备及其耐腐蚀石墨烯复合涂层
项目成果/简介:市场背景1：根据中国机械工业联合会统计，基于石油、化工、电力、冶金、船舶、机械、食品、制药等行业对换热器稳定的需求增长，我国换热器产业在未来一段时期内将保持稳定增长。预计 2010 年至 2020 年期间，我国换热器产业将保持年均 10-15%左右的增长速度，2015 年，我国换热器产业规模已突破 880 亿元，到 2020 年我国换热器产业规模有望达到1500亿元。 市场背景2：2016年国务院印发《“十三五”国家战略性新兴产业发展规划》，“突破石墨烯产业化应用技术”被写入规划。2017年1月《新材料产业发展指南》正式公布，石墨烯成为新材料产业发展的先导性产业。据前瞻研究院数据显示，2017年我国防腐涂料（常规防腐涂料和重防腐涂料）全年产量达到561万吨，占涂料总产量的27%左右。2013年以来，涂料产量年均增长率在5.5%左右，而我国防腐涂料达到12%左右，是增长最快的涂料品种之一；2018年防腐涂料总产量或达到600万吨以上，2020年总产量可突破700万吨。应用范围:目前国内外水蒸气空气预热器基本都是翅片管式，节能效果有待提高； 目前国内外成熟的蒸发式冷凝器基本都是管状或椭圆状，紧凑度不高，单位面积热负荷有待提高，特别针对化工产品如甲醇汽冷凝，要求系统压降低和尾气回收等指标，难以达到； 目前国内外烟气空气预热器基本采用管式，或回转式，管式占地面积达，换热系数不高，回转式漏风严重并且维修成本较高； 目前国内外解决金属表面腐蚀问题，基本采用搪瓷涂层，但搪瓷涂层导热系数低，不到1 W/（m·k）左右，而且搪瓷由于应力及金属与搪瓷线膨胀系数不一致，易导致崩瓷现象。项目阶段:批量生产效益分析:1）新型板式水蒸气空气预热器。与翅片管相比，节约水蒸汽15-30%，该项目目前属产业化阶段； 2）新型中间排液板式蒸发式冷凝器。与普通蒸发式冷凝器相比，节电节水30%，系统压降降低约0.1MPa，该项目目前属产业化阶段； 3）新型板式空气预热器。燃煤、燃气及燃油锅炉空预器，节能减排效果明显，该项目目前属产业化阶段； 4）耐腐蚀耐磨超导热疏水性石墨烯复合涂层。解决各领域换热设备表面的腐蚀问题，导热问题及结垢问题，节能减排效果明显。该项目目前属产业化阶段。
同济大学
2021-04-10
一种离子增强石墨烯纤维及其制备方法
本发明公开了一种离子增强石墨烯纤维及其制备方法，石墨经过氧化得到氧化石墨烯，将氧化石墨烯分散于水或极性有机溶剂中，制成质量浓度为1-20%的纺丝液溶胶，将纺丝液从纺丝头毛细管中连续匀速挤出，进入含有配位离子的凝固液，凝固后的初级纤维用聚四氟乙烯滚轴收集，干燥后得到离子增强的氧化石墨烯纤维，经化学还原，得到离子增强的石墨烯纤维。纺丝工艺简单，室温操作，不用强腐蚀性试剂，过程绿色环保，所得离子增强石墨烯纤维力学性能优异，有较好的韧性，可编织成石墨烯纤维布，也可与其它纤维混编成各种具有广泛用途的织物。
浙江大学
2021-04-11
高质量石墨烯散热膜的制备及应用
信息技术快速发展使得芯片功耗显著增大，热量管理因而成为其中至关重要的核心环节。热量的快速导出对于芯片正常运行是决定性的。具有高导热能力的散热薄膜是这方面的关键材料，发展高性能、低成本散热薄膜材料已经成为关系未来消费电子、信息技术乃至人工智能等许多领域的关键。现有的散热薄膜主要采用的是聚酰亚胺薄膜经过高温碳化、石墨化后形成的人造石墨膜，其原材料聚酰亚胺的制备技术掌握在杜邦公司手中，成本昂贵，国内散热膜加工企业的利润率不断受到挤压。
复旦大学
2021-04-10
一种石墨烯/聚苯胺纳米棒阵列复合材料及其制备方法与应用
本发明公开了一种石墨烯/聚苯胺纳米棒阵列复合材料的制备方法，将氧化石墨分散于酸溶液中并进行细胞粉碎超声处理，得到氧化石墨烯分散液；然后将苯胺单体溶液加入到氧化石墨分散液中，在-5~-10℃条件搅拌均匀；再加入过硫酸铵的酸溶液，继续在-5~-10℃条件下搅拌反应20~24h，过滤，得到氧化石墨/聚苯胺纳米棒状阵列复合物；还原，得到石墨烯/聚苯胺纳米棒阵列复合材料可以用于制备染料敏化太阳能电池的对电极。本发明实现了聚苯胺在氧化石墨表面的有序生长，基于聚苯胺良好的电催化活性以及石墨烯优异的导电性，石墨烯/聚苯胺纳米棒阵列复合物同时具有高的电催化活生及导电性，且制备工艺简单，成本低。染料敏化太阳能电池转化效率高、成本低、制备工艺简单，是解决目前全球能源危机的最佳选择之一。目前常用的对电极材料为铂电极，但铂作为贵金属，其价格高昂且易被腐蚀，实用价值低。而聚苯胺电催化活性高，制备过程简单无污染，石墨烯比表面积大、导电性好，将二者复合，可有效替代铂以成为染敏电池的对电极材料。以聚苯胺/石墨烯做对电极得到的染料敏化太阳能电池制备工艺简单，造价低，污染小，光电转换效率高，具有非常好的实际应用前景。
青岛大学
2021-04-13
一种氧化石墨烯-TiO2 复合材料及其制备方法和应用
本发明公开了一种 GO-TiO2 复合材料及其制备方法和在分离/富集重金属离子中的应用。本发明在GO 上原位合成了纳米 TiO2，对二者的比例进行了优化使氧化石墨烯和 TiO2 质量比为 1∶1~9，制备了兼有 GO 和 TiO2 优良性能的 GO-TiO2 复合材料，并成功用于分离/富集环境水样和底泥中的重金属和稀土元素。本发明
武汉大学
2021-04-14
一种三维氮掺杂石墨烯复合材料及其制备方法和应用
本发明公开了一种三维氮掺杂石墨烯复合材料及其制备方法和在电化学生物传感中的应用。本发明 借助三维氮掺杂石墨烯高比表面积、良好的生物相容性、高导电率的特性，构造三维氮掺杂石墨烯复合 材料，首先以泡沫材料为基底，在含惰性气体、氢气及碳源与氮源条件下，利用化学气相沉积方法（CVD 法），得到含基底的三维氮掺杂石墨烯；然后对三维氮掺杂石墨烯进行刻蚀、清洗处理得到三维氮掺杂 石墨烯复合材料。将三维氮掺杂石墨烯与酶/非酶材料进行复合，得到相应的三维氮掺杂石
武汉大学
2021-04-14
石墨烯和金属网孔复合膜柔性透明电极
1、主要功能及应用领域 透明电极在太阳能电池、有机发光二极管、触摸屏等光电器件中具有重要的应用价值，目前应用最多的用氧化铟锡（ITO）为制造的透明电极，但ITO存在脆性大，无法弯曲，近年来随着光电器件对透明电极需求的增加，铟的价格也大幅提高。由于石墨烯产业化后的预期成本低，成为柔性透明电极的主要材料之一，但在实际中由于大面积石墨烯总会存在一定的缺陷，影响了其导电率，本项目结合石墨烯和纳米金属网孔的优势制备出石墨烯和金属网孔复合膜柔性透明电极。 2、特色与先进性技术指标 特色：利用低成本、无污染的溶胶在透明基底形成网状模板，利用模板制作金属网格；通过转移石墨烯在金属网格上制作一种石墨烯/金属网格复合电极。其复合电极表现出优异的光电特性。通过结合单层石墨烯的高透光性和金属网格的导电性，有效地弥补了化学气相沉积法（CVD）-石墨烯多晶结构的缺陷和金属网格不利于制作依赖垂直电流传输器件的的缺点，从而提高透明复合电极的光电特性。 图1 制备的石墨烯及拉曼图，可以看到非常清楚的2D峰，右图为金属网孔的显微图。 3.技术指标 复合电极：面电阻为 21.2 、透光率为92%（在550nm波长测得），下图表明其宽带的透射光谱特性。 图2 复合电极的透过率 将复合电极制作在PET基底上，使其可以表现出优异的机械柔软性。在将透明电极从正向到反向弯曲，其弯曲角度从-150o达到150o时，其电导率也只下降3.4%，反复弯折100次，电导率几乎没有什么变化。 4、产业化的关键性问题 高性能的透明电极在许多光电器件是必不可少的，例如触摸屏、光伏电池、有机发光二极管等。目前商业上，由于氧化铟锡（ITO）薄膜的高光学透过率、低面电阻和成熟的制造工艺，在作为透明电极方面已广泛地应用在各种光电器件中。但铟是稀有金属，在地壳中的分布量比较小且分散，主要以微量存在于锡石和闪锌矿中，且随着液晶显示器和触摸屏等产品的普及，因此铟的价格在急剧上涨。此外，氧化铟锡透明电极缺乏柔韧性，不易弯曲，化学稳定性差，不适合应用于柔性透明电极。 传统上制备金属网采用光刻法及蚀刻工艺。但是，通过采用光刻法制备的金属网格不仅成本较大、工艺复杂、效率低，而且在制备的工艺条件、设备要求也较高。 本实验采用了低成本高效率的方法制备金属网格，再通过CVD法生长大面积石墨烯并转移在金属网格上。实验过程中工艺简单、成本低、效率高，并可制备大面积-高质量的透明电极。
电子科技大学
2021-04-10