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石墨烯是单质吗

2023-11-16 15:02 1185浏览

石墨烯是单质,它全部由碳原子组成。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,被认为是一种未来革命性的材料。

什么是石墨烯

石墨烯是碳原子由sp2杂化轨道组成六元环呈蜂窝状的二维碳纳米材料,是一种碳单质,拥有较高的比表面积,良好的导热性、导电性、化学稳定性以及半整数的量子霍尔效应。因其这些性质,石墨烯能够作为电极材料、电子器件、光学器件、传感器等。

石墨烯边界可以连接一些新的基团生成其衍生物。如连接含氧基团(如-OH,C-O-C,C=O,-COOH)生成氧化石墨烯(GO)、连接卤素生成卤素石墨烯、连接含硫基团生成硫代石墨烯。当石墨烯材料的尺寸(一般应在100纳米以下)小到出现量子效应,便可称作石graphene墨烯量子点(GQD)。

石墨烯的用途有哪些

1、石墨烯电池

在生产电池的时候,可以用作正负极的高端材料非石墨烯莫属,石墨烯也可以用作导电的“添加剂”增加在正负极中以提高电池的效率,增加了石墨烯的电池一般情况下可以提高电池的整体效率。

传统电池的充电时间以及充电效率一直都无法有效解决,因为传统的铅酸电池和一般传统锂电它们的发展遇到了“问题”,新型石墨烯电池就可以突破这种限制。

2、石墨烯存储器

有一部分研究人员一直都在开发关于石墨烯的存储系统。为什么要开发这个系统呢,因为,基于石墨烯的存储材料系统它具有制造成本低、重量轻、能耗较低、体积比较小、存储空间大等特点。比如,有一种石墨烯二氧化钛制作的存储器它只有55纳米长,7纳米厚,读取和写入几乎是一瞬间完成(也就是5纳秒)。随着基于石墨烯的触摸屏和存储器等电子设备的不断发展,灵活、全透明的智能手机将成为未来的现实。

有哪些物质是单质

如磷元素可以形成白磷、红磷、黑磷三种单质;碳元素可以形成金刚石、石墨两种单质。由同种元素组成的不同单质互称“同素异形体”。目前,共发现300多种单质。从单质的结构形式看,有的单质由分子构成,如氧气O2、氢气H2、氮气N2、液溴Br2、碘片I2。