元素百科为您介绍石墨烯纤维的大规模制备和高性能再次取得突破。浙江大学教授高超研究团队最近在石墨烯纤维的规模化制备和高性能再次取得新的突破,两篇论文先后发表在《先进材料》中。

目前石墨烯纤维的最高性能水平
高超团队对如何提高石墨烯纤维的力学性能和导电性能进行了系统研究。首次提出了“全尺度协同缺陷工程”战略,实现了高性能石墨烯纤维的大规模制备,最细直径为1.6 μm(约1%~2%的头发),最高机械强度可达2.2GPa,导电率达到8×105 S/m,它代表了目前石墨烯纤维的最高性能水平。
提高石墨烯纤维的导电率
基于此,团队进一步采用“化学混合”的方法,将氯化铁、溴、钾等物质引入石墨烯纤维,混合石墨烯纤维可显著提高载流子浓度,提高其导电性。例如,纤维的导电率高达2.2×107S/m,高于金属镍(1.5)×107 S/m)、接近金属铝(3.5)×107 S/m)。另外,由于石墨烯纤维的密度远低于金属,其导电率(导电率与密度的比值)约为镍的8倍,铜的2倍,与铝相当。高超告诉记者,高比导电率使石墨烯纤维在轻导线、电机、信号传输、能源存储和转换、电热器、电磁屏蔽、场地发射等领域具有巨大的潜在应用价值。

