特种炭石墨材料

石墨原矿一步法直接制备石墨烯

时间:2020年01月11日 来源:中科院炭材料重点实验室

项目简介

天然石墨是制备宏量石墨烯的最主要原料。而天然石墨通常是从石墨矿经过复杂程序提取出来的,其中微晶(隐晶质)石墨矿天然可浮性差而不适合浮选工艺。本项目能提供从石墨原矿直接高效制备石墨烯的新思路,适合于微晶石墨原矿或高品位的鳞片石墨矿,属于原创技术,已申请专利保护,部分成果发表于J Mater Chem A,2015。本技术依据石墨原矿特性(如导电性、石墨晶粒的大小和含量)以及石墨与矿物杂质(如沙石、硅酸盐等)密度和溶解度不同进行工艺设计。

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技术指标

原料:微晶(隐晶质)石墨矿;高品位鳞片石墨矿。

石墨烯产品性能指标

石墨烯浆料分散性极好,能分散于各种溶剂。

石墨烯粉: 1-5原子层, 二维尺寸小于1微米。

石墨烯薄膜电阻:方阻约20 Ω/squ

石墨烯锂离子电池负极: 300次循环后的稳定比电容380 mAh/g,库仑效率 99.0%

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产品应用领域及市场前景

高端添加剂,能广泛应用于锂离子电池、燃料电池、油墨、涂料、塑料、橡胶、轮胎、鞋业、纺织材料等领域。锂离子电池负极材料,可取代炭黑和球形石墨;能用于各向同性模具,静电电磁屏蔽涂层。经进一步处理还能在储能、电子信息、传感器、生物医药、复合材料、水处理、功能材料、结构材料、生物、化工和军事等多个领域得到广泛应用。

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主要设备及投资

电化学制备系统(如电解槽,电极阵列、泵)、球磨机、压滤机,洗涤干燥设备等。中试 10吨级石墨烯粉)需投资约1000万元。

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合作形式

协商合作形式。

作者:炭室

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