石墨烯是什么东西

石墨烯是什么东西

石墨烯是一种由碳原子以SP²杂化轨道组成六角型呈蜂巢晶格的二维碳纳米材料，具有优异的光学、电学、力学特性，在材料学、微纳加工、能源、生物医学和药物传递等方面具有重要的应用前景。

英国曼彻斯特大学物理学家安德烈·盖姆和康斯坦丁·诺沃肖洛夫，用微机械剥离法成功从石墨中分离出石墨烯，因此共同获得2010年诺贝尔物理学奖。

石墨烯常见的粉体生产的方法为机械剥离法、氧化还原法、SIC外延生长法，薄膜生产方法为化学气相沉积法(CVD)。

石墨烯是已知强度最高的材料之一，同时还具有很好的韧性，可以弯曲。石墨烯的理论杨氏模量达1.0TPA，固有的拉伸强度为130GPA。

石墨烯是有机高分子材料吗

石墨烯不是有机高分子材料。

高分子材料是以高分子化合物为基体，再配有其他添加剂（助剂）所构成的材料。而石墨烯是一种由碳原子以sp2杂化轨道组成六角型呈蜂巢晶格的二维碳纳米材料，并不是以高分子化合物为基体的形式。

石墨烯内部碳原子的排列方式与石墨单原子层一样以sp2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sp2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。

石墨烯是世界上最坚固的吗

美国哥伦比亚大学的一个物理学研究小组在不久前宣布，石墨烯是现在世界上已知的最为牢固的材料。石墨烯是一种从石墨材料中剥离出的单层碳原子面材料，是碳的二维结构。这种石墨晶体薄膜的厚度只有0.335纳米，把20万片薄膜叠加到一起，也只有一根头发丝那么厚。

哥伦比亚大学的物理学家对石墨烯的机械特性进行了全面的研究。在试验过程中，他们选取了一些之间在10～20微米的石墨烯微粒作为研究对象。研究人员先是将这些石墨烯样品放在了一个表面被钻有小孔的晶体薄板上，这些孔的直径在1～1.5微米之间。之后，他们用金刚石制成的探针对这些放置在小孔上的石墨烯施加压力，以测试它们的承受能力。

研究人员发现，在石墨烯样品微粒开始碎裂前，它们每100纳米距离上可承受的最大压力居然达到了大约2.9微牛。据科学家们测算，这一结果相当于要施加55牛顿的压力才能使1米长的石墨烯断裂。如果物理学家们能制取出厚度相当于普通食品塑料包装袋的(厚度约100纳米)石墨烯，那么需要施加差不多两万牛的压力才能将其扯断。换句话说，如果用石墨烯制成包装袋，那么它将能承受大约两吨重的物品。

石墨烯是什么

石墨烯是一种以sp²杂化连接的碳原子紧密堆积成单层二维蜂窝状晶格结构的新材料。石墨烯具有优异的光学、电学、力学特性，在材料学、微纳加工、能源、生物医学等方面具有重要的应用前景。石墨烯叠起来就是石墨，厚1毫米的石墨大约包含300万层石墨烯。

石墨烯具有非常好的热传导性能。纯的无缺陷的单层石墨烯的导热系数高达5300W/mK，是导热系数最高的碳材料，高于单壁碳纳米管和多壁碳纳米管。

基于石墨烯已有的产业化应用的研究成果，最先实现商业化应用的领域可能会是移动设备、航空航天、新能源电池领域。

石墨烯电池有什么优点

1、储电量大，导电导热性能好；

2、用石墨烯电池提供电力的电动车最多能行驶1000公里，而其充电时间不到8分钟；

3、使用寿命长。其使用寿命是传统氢化电池的四倍，是锂电池的两倍；

4、重量轻。石墨烯的特性使得电池的重量可以减少为传统电池的一半，这样可以提高装载该电池的机器的效率；

5、成本低。生产这种电池的公司表示，它的成本将比锂电池低77%；

6、稳定型高，电池寿命长，充电速度快。