鉅大鋰電 | 點擊量:0次 | 2019年06月17日
單層石墨烯:世界上電阻率最小的材料
石墨烯其貌不揚,其微片看上去就像是棉花一樣的黑色絮狀物,可它為什么如此受追捧?答案其實很簡單,因為它太輕薄了,只有一個原子厚度,卻又非常堅硬。在輕薄堅固的同時,它還幾乎是完全透明的。
石墨烯是一種由碳原子構成的單層片狀結構的新材料。是一種由碳原子以sp2雜化軌道組成六角型呈蜂巢晶格的平面薄膜,只有一個碳原子厚度的二維材料。石墨烯一直被認為是假設性的結構,無法單獨穩定存在,直至2004年,英國曼徹斯特大學物理學家安德烈?海姆和康斯坦丁?諾沃肖洛夫,成功地在實驗中從石墨中分離出石墨烯,而證實它可以單獨存在,兩人也因“在二維石墨烯材料的開創性實驗”,共同獲得2010年諾貝爾物理學獎。?
石墨烯是已知的世上最薄、最堅硬的納米材料,它幾乎是完全透明的,在近紅外,以及可見光波段的透光率,單層石墨烯可高達97.7%。在可見光區,單原子層厚度的石墨烯所反射的光小于入射光的0.1%,當達到數十層時,會上升到2%左右。單層石墨烯導熱系數高達5300?W/m?K,高于碳納米管和金剛石,常溫下其電子遷移率超過15000?cm2/V?s,又比納米碳管或硅晶體高,而電阻率只約10-6?Ω?cm,比銅或銀更低,為世上電阻率最小的材料。
因其電阻率極低,電子遷移的速度極快,因此被期待可用來發展更薄、導電速度更快的新一代電子元件或晶體管。由于石墨烯實質上是一種透明、良好的導體,也適合用來制造透明觸控屏幕、光板、甚至是太陽能電池。










