一种石墨烯导电油墨及其制备方法 技术领域本发明涉及一种导电油墨，特别涉及一种石墨烯导电油墨及其 制备方法。 背景技术石墨烯(Graphene)是一种由Sp2碳原子组成的六方点阵蜂巢状的二维结构平面薄膜和二维材料，是继碳纳米管、富勒烯之后的又一重大发现。石墨烯呈现出新奇的物理特性，单层石墨烯具有良好的透明性，只吸收2.3%的光；常温下其电子迁移率超过15000cm2/V.S。石墨烯具有优异的导电性及物理机械性能，横向(面内)电导率高达106S/M，极限强度可达130GPa，拉伸模量为1.0lTPa，且导热性能好，热导率为 5000W/(M.K)，密度仅为 1.3-2g/Cm3。由于石墨烯具有化学和热学性能优异、导电率大、比表面积大、机械强度大的特性，使得以石墨烯为基础的材料有着广泛的工业应用范围，可用吸附剂、催化剂载体、热传输媒体、复合材料、电子元件、电池/电容器等领域。随着人们对电子产品需求的日益增多，新型导电油墨技术开发也出现了上升的趋势，以满足人们对电子产品的需求。随着技术的进步，对可方便携带的更小、更轻、柔性、可卷曲、多功能及绿色环保的电子产品的需求越来越高。为了适应这些需求，出现了多种技术领域的发展，印刷电子和导电油墨等相关核心技术也受到越来越多的关注。导电油墨(主要是指混合型导电复合油墨)是一种具有导电能力的油墨，是由借助分散在油墨载体内的导电性材料来传导电流,主要由导电材料、连接剂(有机载体)、助剂和溶剂等物质组成。目前导电油墨主要采用微纳米金粉、银粉、铜粉、导电炭黑等作为导电填料。
金粉、银粉导电油墨化学稳定性好，导电性能优异，但是成本高。银粉导电油墨也存在抗焊锡浸蚀能力差、银离子迁移、硫化等问题。铜粉导电油墨容易被氧化，导电性能不稳定。例如，中国发明专利201010296831.X公开了一种导电油墨及其制备方法，以质量分数计，包导电油墨括40 55%的片状银粉、5 10%的银包铜粉、33 50%的有机载和0.1 0.2%的偶联剂。该发明专利部分采用银包铜粉，部分克服了银粉价格较高、铜粉易于氧化的问题，但仍需要采用45% 65%的银粉，成本高昂。导电炭黑来源广泛，价格便宜，但是导电性能欠佳。这是因为炭黑等材料中含有大量的非结晶碳，导电率较低，而且炭黑比表面积和吸油量往往较大。导电碳基油墨导电性能较差，因为其以炭黑为填料，颗粒界面作用强，分散性较差，形成的空隙较多，并且易吸附氧、氢等杂质原子，这将严重阻碍碳原子之间的正常连接。例如，中国专利99119395.4公开了一种导电碳油墨，主要由树脂、导电材料和溶剂组成，其组分为胺基树脂10 30份，酚醛树脂10 20份；石墨10 30份，碳黑10 30份；醚类溶剂20 40份，酮类溶剂20 40份，导电碳材料添加量达到12.5% 37.5%，得到的导电碳油墨电阻为20 Ω / 口。目前已经开发的导电油墨 的另一个问题是采用密度较大的银(密度10.53g/Cm3)、铜(密度 8.92g/Cm3)等金属填料，分散于溶剂、树脂中容易沉降，导电油墨使用之前一定要搅拌均匀，否则会造成导电性能不佳、甚至不导电等问题。石墨烯具有比表面积大、载流子迁移速率高、导电性能好、高透明性、高耐弯折性、高导热率、抗静电和电磁屏蔽性能、抗腐蚀性等优异性能。石墨烯具有超大的直径/厚度T匕，容易与其它材料如聚合物材料均匀
关于石墨烯电池的调研报告 0引言 《世界报》的一则关于西班牙Graphenano 公司同西班牙科尔瓦多大学合作研究出首例石墨烯聚合材料电池的消息，引起了世界各地的转发与评论，该消息称石墨烯聚合材料电池能够提给电动车1000公里的续航能力，而其充电时间不到8分钟。为调查此消息的真实性与石墨烯聚合材料电池的可行性，于是检索、收集了大量的资料，并总结做出了自己的调查结果。 1石墨烯简介 石墨烯（Graphene ）是一种由碳原子以sp2杂化轨道组成六角型呈蜂巢晶格的平面薄膜，只有一个碳原子厚度的二維材料。石墨烯一直被认为是假设性的结构，无法单独稳定存在，直至2004年，英国曼彻斯特大学物理学家安德烈?海姆和康斯坦丁?诺沃肖洛夫，成功地在实验中从石墨中分离出石墨烯，而证实它可以单独存在，两人也因「在二维石墨烯材料的开创性实验」为由，共同获得2010年诺贝尔物理学奖。 石墨烯是已知的世上最薄、最坚硬的纳米材料，它几乎是完全透明的，只吸收2.3%的光；导热系数高达K m W ?/5300，高于碳纳米管和金刚石，常温下其电子迁移率超过s V cm ?/215000，又比纳米碳管或硅晶体高，而电阻率只约m ?Ω-810，比铜或银更低，为世上电阻率最小的材料。因其电阻率极低，电子迁移的速度极快，因此被期待可用来发展更薄、导电速度更快的新一代电子元件或晶体管。由于石墨烯实质上是一种透明、良好的导体，也适合用来制造透明触控屏幕、光板、甚至是太阳能电池。 特斯拉CEO 马斯克近目在接受英国汽车杂志采访时表示，正在研究高性能电池，特斯拉电动车的续行里程很快将能达到800公里，比目前增长近70％。其表示，特斯拉始终致力于打造纯电动汽车，将继续革新电池技术，不考虑造混合动力车。特斯拉Model3电动汽车的续行里程有望达N320公里，售价约为3.5万美元。[]《功能材料信息》 2014年第11卷第4期 56-56页据悉，石墨烯兼具高强度、高导电性、柔韧性等优点，应用于锂电池负极材料后，可大幅度提高其电容量和大倍率充放电性能 ，或成特斯拉电池的理想材料。 特斯拉研究高能电池石墨烯或为理想材料 这项新技术的核心在于，新型多孔石墨烯材料含有巨大的内部表面区域，因此能实现在极短时间内充电。所充电能量与普通锂电池的电能量相当。更重要的是，石墨烯电池电极在经过1万次充放电之后。能量密度并未出现明显损失。 这种多孔石墨烯材料的超级电容，还可以为电动车节省大量的能量"如今，电动车的电能浪费现象仍旧普遍存在" 1新闻方面 首先，我从网上搜索了相关的新闻，包括ZOL 新闻中心科技频道的“石墨烯电池或将引领改革：充电10分钟跑1000公里”说道“这项突破性研究，为人类认知石墨烯等材料特性带来全新发现，并有望为燃料电池和氢相关技术领域带来革命性的进步”；21世纪经济报道的“中国2015年量产石墨烯锂电池或颠覆电动车行业”说道“2014年12月初，西方媒体报
(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201910391855.4 (22)申请日 2019.05.13 (71)申请人 宁波杉元石墨烯科技有限公司 地址 315000 浙江省宁波市宁波海曙区望 春工业园区云林中路238号 (72)发明人 刘刚桥 孙培育 (74)专利代理机构 上海韧辰专利代理有限公司 31331 代理人 刘秋兰 (51)Int.Cl. G01N 27/04(2006.01) (54)发明名称 一种石墨烯浆料电阻率的测试方法 (57)摘要 本发明提供一种石墨烯浆料电阻率的测试 方法，包含如下步骤：1)提供石墨烯浆料,使所述 石墨烯浆料成为水性分散液；2)将所述水性分散 液冷冻干燥得到石墨烯粉末；3)压缩所述石墨烯 粉末,用粉末电阻率仪测试一定密度下的所述石 墨烯粉末的体积电阻率。本方法通过冷冻干燥保 持石墨烯形貌防止团聚，且石墨烯粉体无需加粘 结剂，无需先压片，压片和测电阻率同时进行，大 大提高了测试的真实性、 准确性和效率。权利要求书1页 说明书9页 附图1页CN 110006956 A 2019.07.12 C N 110006956 A
权 利 要 求 书1/1页CN 110006956 A 1.一种石墨烯浆料电阻率的测试方法，其特征在于，包含如下步骤： 1)提供石墨烯浆料,使所述石墨烯浆料成为水性分散液； 2)将所述水性分散液冷冻干燥得到石墨烯粉末； 3)压缩所述石墨烯粉末,用粉末电阻率仪测试一定密度下的所述石墨烯粉末的体积电阻率。 2.根据权利要求1所述的石墨烯浆料电阻率的测试方法，其特征在于，所述水性分散液中,有机溶剂的重量含量不超过水性分散液总重量的2％,所述有机溶剂与石墨烯含量的重量比值不超过1/2。 3.根据权利要求1所述的石墨烯浆料电阻率的测试方法，其特征在于，所述石墨烯浆料的溶剂为有机溶剂，通过以下处理方式对所述有机溶剂进行置换得到水性分散液：a)用高速离心机离心分离去除所述石墨烯浆料的大部分有机溶剂得到高固含量的沉淀物；b)加水稀释并搅匀，再次高速离心得到沉淀物；c)反复步骤b)两次以上。 4.根据权利要求1所述的石墨烯浆料电阻率的测试方法，其特征在于，通过如下方式将所述水性分散液冷冻干燥：水性分散液在低于-20℃的环境下冷冻成薄硬块，放入冷冻干燥机中，冷冻干燥。 5.根据权利要求3所述的石墨烯浆料电阻率的测试方法，其特征在于，所述离心的离心力不低于10000个重力加速度，离心时间3-30分钟。 6.根据权利要求3所述的石墨烯浆料电阻率的测试方法，其特征在于，所述有机溶剂为N-甲基吡咯烷酮、N,N-二甲基甲酰胺、乙醇等。 7.根据权利要求1所述的石墨烯浆料电阻率的测试方法，其特征在于，在所述步骤2)之后，步骤3)之前，加热干燥进一步去除残留的水或有机溶剂。 8.根据权利要求1所述的石墨烯浆料电阻率的测试方法，其特征在于，在所述步骤3)之前，将所述石墨烯粉末过40目以上筛，去除大颗粒。 9.根据权利要求1所述的石墨烯浆料电阻率的测试方法，其特征在于，所述步骤3)包括：用粉末电阻率仪对所述石墨烯粉末进行压缩，达到不同密度状态,测试其不同密度下的体积电阻率，用密度和体积电阻率作横纵坐标画图，得到所述石墨烯粉体的体积电阻率与密度关系的曲线；或者用粉末电阻率仪测试单点密度下的体积电阻率值。 10.根据权利要求9所述的石墨烯浆料电阻率的测试方法，其特征在于，所述不同密度取值为：0.25g/cm3、0.5g/cm3、0.75g/cm3、1.0g/cm3、1.25g/cm3、1.5g/cm3、1.75g/cm3、2g/cm3等；或者所述单点密度取值为1.0g/cm3等。 2
正极材料扣式电池制作 工艺一 一、配料 1.1 物料与器具： 待测正极活性物质、乙炔黑、导电石墨、石墨烯、PVDF、NMP( N-甲基-2-吡咯烷酮)、电子天平（精度：0.0001g）、研钵、小勺、滴管； 1.2准备工作 1.2.1物料烘烤 每隔15天一次将活性物质、乙炔黑、导电石墨、PVDF在真空干燥箱进行烘烤。烘烤参数：100℃，真空（-0.1Mpa），8-12h，烘烤时将物料置于烧杯内或者试剂管中进行； 烘烤后的活性物质、乙炔黑、导电石墨、PVDF放入试剂管内，再置于干燥器中保存。 1.3 操作步骤 1.3.1 浆料配制 （1）将称取的活性物质与导电剂在玛瑙研钵中混合研磨均匀，用时15分钟。（2）待活性物质与导电剂混合均匀后加入称量好的粘结剂（PVDF），继续研磨5分钟，将这三者混合均匀。 （3）待上述三种干粉研磨均匀后，将研钵转移到鼓风干燥箱中（温度设置为45℃，）干粉干燥5分钟（此步骤是为了减少大气湿度对样品的影响，若大气湿度≦60％时，此步骤可省略）。 （4）加入溶剂1甲基-2-吡咯烷酮（NMP）3-4滴，然后用研磨棒研磨7-10分钟研磨均匀（此过程在鼓风干燥箱内完成）。注：NMP尽量从研磨棒上滴下，且液体最好滴在混合粉末正中，配制好的浆料呈胶膏状。 注意事项: （1）在天平称量读数时天平门必须关闭，以免空气流动影响读数，读数时同时注意实验台不能震动，不能把潮湿或有腐蚀性的物体直接放在天平上称量，称量前必须检查调整天平水平情况，并用法码校准天平。称量时必须精确 （2）配料过程中尽量避免水分的影响，既保证容器和物料的干燥。
二、涂布 2.1物料与器具 配制好的浆料、毛笔、铝箔、纸巾、鼓风烘箱、镊子、铝箔 2.2 准备工作 铝箔的裁剪：利用铝箔裁剪专用打孔器，裁剪相应尺寸的铝箔片。 2.3 操作步骤 （1）为了减少大气中水分对图片的影响，在45℃的鼓风干燥箱中左手用镊子夹取铝箔，右手用毛笔蘸适量浆料，顺着一个方向均匀的涂敷在铝箔上。（铝箔的涂覆面为比较光亮，有竖纹经过处理的一面）涂覆完成后，常温晾干。然后将制备的正极片放入真空干燥箱，真空到-0.1Mpa在100℃下干燥8-12h。 2.4 极片压片 （1）取出涂料后烘干的正极片（待真空干燥箱温度示数降到50℃以下），在压片机上压片，压力6-10MPa（压力根据活性材料可适当调整）。 （2）称量压片好的正极片，用称量纸包装，并相应编号 2.3 注意事项 （1）铝箔有折痕时，必须去掉有折痕的部分，再投入使用。 三、组装 3.1 物料与器具 电池下盖（负极壳）、电池上盖（正极壳）、一次性吸管、隔膜、镊子、封口机 3.2 准备工作 3.2.1 隔膜裁剪 将干净白纸放置于桌面上，再将隔膜置于白纸上。裁剪出两倍隔膜宽度的白纸，对折使隔膜正好夹在对折的两片白纸中间，利用隔膜专用打孔裁剪器裁剪出隔膜片待用。 3.2.2电池正极壳编号 将电池正极壳编号号码与极片编号对应。
基于石墨烯的导电复合材料进展 课程：聚合物结构与性能学生：张恩重学号：201110102626 自2004年英国曼彻斯特大学Geim教授首次制备出单层石墨烯[1]（graphene）以来，其独特的性质就引起了科学家们的广泛关注。石墨烯是单层碳原子紧密堆积而形成的炭质新材料，单层石墨烯是以二维晶体结构存在，厚度只有0.335nm，是目前世界上最薄的二维材料，它是构筑其它维度碳质材料的基本单元，可以包裹起来，形成零维的富勒烯，卷起来形成一维的碳纳米管，层层堆积形成三维石墨，如图1。石墨烯是一种没有能隙的半导体材料，具有比单晶硅高100倍左右的载流子迁移率（2×105cm（V·s））[2]在室温下具有微米级自由程和大的相干长度，因此它是纳米电路的理想材料。另外，石墨烯还具有良好的导热性（导热率为5000W（m·K）[3]、高强度高达130GPa[4]、高透明度（对自然光的吸收率只有2.3%左右）和超大的比表面积（2630m2/g）[5]。由于石墨烯具有上述优异的性能，使其有望在微电子、能源、信息材料和生物医药等领域具有重大的应用前景。 图1 2D结构的石墨烯片层演变成C60、碳纳米管和石墨的示意图 目前制约石墨烯和其复合材料发展的两个主要因素是：一、具有单层结构石
墨烯的大规模制备；二、石墨烯的可控功能化。本文将从聚合物复合导电材料、聚合物复合材料导电机理，石墨烯的制备和石墨烯聚合物复合导电材料的性能研究进展等方面介绍基于石墨烯的导电复合材料，并了解其未来研究领域。 导电高分子材料 近二十年，尤其导电高分子获得诺贝尔奖以来，导电高分子材料作为高分子材料发展的一个新领域，其研究与开发已成为功能高分子材料研究的一个重要方面。按导电机理的不同，导电高分子材料可以分为复合型和结构型两种：复合型导电高分子材料是利用向高分子材料中加入各种导电填料来实现其导电能力；结构型导电高分子材料是改变高分子结构使高分子自身具有导电性来实现其导电能力[6]。本文主要介绍以石墨烯为填料的复合型导电高分子材料。 复合型导电高分子材料 复合型导电高分子材料是指将各种导电填料和高分子材料通过不同的复合方法制备的具有导电功能的多相复合材料。这类材料既具有导电功能，同时又保持高分子材料的特点，并且成本较低，因而得到了广泛的应用。根据导电填料的不同它又可分为碳基材料填充型及金属材料填充型。 1、碳基材料填充型 碳基材料主要包括石墨烯、足球烯、碳纳米管、石墨。碳基材料填填充型导电材料是目前复合型导电材料中应用最广泛的一种，应用最多的碳基材料是石墨烯、碳纳米管和石墨，它的优点有以下几个方面：一、碳基材料填价格低廉，实用性强；二、碳基材料填能根据不同的导电要求有较大的选择余地；三是导电持久稳定[7]。 2、金属材料填充型 金属材料填充型复合导电材料的导电性能优良，比传统金属材料轻且易成型加工，是具有潜在优势的新型导电材料和屏蔽材料。近年来，金属纤维填充材料发展迅速。 复合型导电高分子材料的导电机理 复合型导电高分子材料导电性主要取决于填料的分散状态[8]。根据逾渗理论，原来孤立分散的填料微粒在体积分散达到某一临界含量以后就会形成连续的导
深圳市前海展旺新能源科技有限公司文件编号: 制定日期: 2019-09-01 文件类型支援文件制定部门工程部版次: A0 文件名称水性石墨烯导电油墨生产作业指导书页次: 第 1 页/共 5 页 版本修订内容描述修订日期制定人审核人批准人A0 初次发行2019-09-01曾凡聪 制定人/日期审核人/日期批准人/日期文件发行章
文件类型支援文件制定部门工程部版次: A0 文件名称水性石墨烯导电油墨生产作业指导书页次: 第 2 页/共 5 页1 目的 规范水性石墨烯导电油墨的生产操作规程，保障生产工作的正常进行，保证产品质量。 2 适用范围 水性石墨烯导电油墨生产工艺全过程。 3 工艺流程 水性树脂 去离子水 石墨烯粉体超导炭黑 助剂 组合物混合液 高速分散机导电黑浆 砂磨机系统 真空分散机 未增稠 水性石墨烯导电油墨 增稠剂 水性石墨烯导电油墨 半成品 真空分散机 水性石墨烯导电油墨真空捏合机 4 操作流程 4.1 制备组合物混合液（工序号001） 1）按水性石墨烯导电油墨配方表分别称取相应质量的原材料，备用。 2）将水性树脂、去离子水依次加入高速分散机的搅拌罐中，启动高速分散机，将其转速设置为200rpm，然后将相应助剂加入搅拌罐中，将分散机转速设置为400rpm，搅拌分散5-10min；再依次缓慢加入石墨烯粉体、超导炭黑粉体，然后将分散机转速设置为1500rpm，搅拌分散1h，即得到组合物混合液，并将制备的组合物混合液倒入塑料桶中存放。 4.2 制备导电黑浆（工序号002） 1）称量15kg组合物混合液加入砂磨机系统的搅拌缸A中。 2）检查砂磨机系统是否正常，打开冷水机电源开关，启动冷水机，将冷却循环水温度设置为10℃。 3）待冷却循环水温度达到设定温度后，打开砂磨机主机电源开关，进入砂磨机运行监控系统，点击“主机启动”按键，再点击“点动加速”按键，将主机转速设置为1000rpm；然后点击“上料泵
低温改性磷酸铁锂电池实验方案 在电池制作过程中，试验从以下几点出发改善电池的低温性能： 1、正极箔材：利用表面涂有到点钛粉的铝箔替代原有箔材，提高电子导电率； 2、利用低温电解液； 3、与德方的低温正极材料按比例混合； 4、配料过程中掺杂碳纳米管； 5、增加电芯厚度； 6、利用孔隙率高的隔膜； 7、配料过程中添加一定量的石墨烯做导电剂；
HEV和EV中电池管理经验之谈 2011-10-09 20:24:04 来源:电子系统设计 就混合动力汽车(HEV) 和电动汽车(EV) 而言，使用锂离子电池，可在功率、能量密度、效率和环境影响之间取得最佳平衡。但同时，锂离子电池也是易损坏和危险的，而汽车环境又相当棘手、难以应付。混合动力汽车和电动汽车的电子产品面临的挑战是，弥补要求苛刻的汽车环境和电池敏感性之间的差距。汽车环境的苛刻和电池的敏感堪称地狱中的绝配。 考虑到汽车对能量、功率和环境的要求，安全、可靠地使用大型锂离子电池组绝对不是一个简单的任务。锂离子电池以满充电状态或满放电状态工作时，容量会降低。考虑到循环往复的充电、组与组之间的差别和不同的环境条件，每节电池的容量都会随着时间推移而降低并产生偏离。因此，电池组要实现15 年、5000 个充电周期的目标，每节电池都必须保持在有限的工作范围内工作。通过控制每节锂离子电池的充电状态(SOC)，可以最大限度地提高电池组的容量，同时最大限度地减轻容量的降低。确保高效率、安全地使用汽车电池组，是电池管理系统(BMS) 的责任。 电池管理系统的任务是，仔细跟踪和控制每节电池的充电状态。电池管理系统的测量准确度至关重要，因为它决定了每节电池能多么靠近其可靠充电状态范围的边缘工作。最大限度地提高可用容量的能力决定了所需的电池数量，而电池数量对成本和重量有很大的影响。准确地测量每节电池的电压相当困难，因为电池组中的电池易受高共模电压和高频噪声的影响。为了理解这一点，我们想想以下事实：电动汽车/混合动力汽车的电池组通常电压非常高，由100 至200 个串联连接的电池组成。这类电池组必须提供可能超过200A 的快速充电和放电电流，在电池组的顶端，电压瞬态有可能超过100V。 对成本和可靠性的关注导致汽车电子产品向集成度更高、组件数更少的方向发展。在高度复杂的电池管理系统中，这种趋势尤其明显，在这类系统中，我们看到，诸如凌力尔特LTC6802 这类电池监视IC 已经出现。在新式电池管理系统中，这类高度集成的器件是关键的数据采集组件，与之前的分立式解决方案相比，这类器件降低了成本、减少了所需占用的空间和组件数。电池监视器的主要功能是，直接测量串联连接电池的电压，典型情况下每个IC 监视12 个通道。这类IC 中还包括电池容量平衡控制和额外的测量输入(如用于温度的输入)。为了应对高压电池组，这类器件一般设计为通过菊花链式串行接口相互通信。在电池管理系统中，有一个组成部分一般不可能成功集成到电池监视IC 中，那就是嵌入式软件。充电状态算法是受到严密保护的技术，是特定于化学组成、尺寸、外形、工作条件和应用的。就新式高压、大功率电池组而言，现成有售的算法不可能有用，嵌入式软件使故障机制影响分析(FMEA) 变得复杂了，在使用嵌入式软件的情况下，系统设计师无法进行直接控制。图1 说明了由任意节电池组成的电池模块的基本配置，其中电池组管理系统的算法是软件编码的，并由开发商独家控制。 图1：由很多节电池组成的电动汽车/ 混合动力汽车电池模块的基本拓扑。 电池监视IC 的一个关键考虑因素是，怎样处理将遇到的汽车噪声。例如，很多电池监视器使用快速SAR 转换器实现电池的数字化，在超过100 个通道的数据采集系统中，这似乎是有利的。然而，汽车环境是有噪声的，需要进行大量的滤波，而且这种滤波决定有效吞吐量，而不是采样率。由于这个原因，增量累加(DS) ADC 比SAR 转换器有优势。就给定的10kHz 噪声抑制量而言，每秒1000 次采样的DS ADC 提供的吞吐量与每秒100 万次采样的SAR ADC 提供的吞吐量相同。例如，LTC6802 采用一个每秒1000 次采样的DS ADC，该ADC 在10ms 时间内可顺序对10 个输入通道采样。内置的线性相位数字滤波器对10kHz 开关噪声提供36dB 的抑制。要在10kHz 时获得相同的噪声抑制，每秒100 万次采样的SAR 转换器在每节电池上都需要一个转角频率为160Hz 的单极性RC 滤波器(参见图2)。RC 滤波器的12 位稳定时间为8.4ms，即使SAR ADC 能在10us 时间内顺序对10 个通道采样，由于滤波器的响应，每8.4 ms 超过 1 次的扫描也是没有意义的。 图2：增量累加转换器和采用RC 电路的SAR 转换器的比较增量累加转换器以更好的滤波性能提供同样的有效吞吐量。 在一长串电池监视IC 的情况下，串行接口也是一个重要的考虑因素，凌力尔特提供两种截然不同的选择。一种选择(也是大多数电池监视IC 所支持的) 是菊花链式接口。采用菊花链式接口时，无需光耦合器
***同意福建中禾新材料有限公司年产10000吨石墨烯导电浆料及500吨碳纳米管项目在永安市贡川镇攀龙村建设。项目应认真落实本报告表提出的环境保护对策措施，经我局各科室会审，批复如下： 1、生产废水经污水站处理达标后与生活废水（经化粪池处理后）一并排入园区污水站处理。 2、落实环评提出的废气处理措施，粉碎、包装、液相提纯过程中产生的废气须按环评要求建设废气治理设施进行处理，外排废气须符合及GB16297-1996《大气污染物综合排放标准》表2二级标准；催化裂解工序及导电浆料灌装过程产生的有机废气须安装有效设施进行处理，收集及处理率必须大于90%，外排废气执行DB35/1782-2018《工业企业挥发性有机物排放标准》。 3、须采取隔声、降噪措施，确保厂界噪声符合GB12348-2008《工业企业厂界环境噪声排放标准》3类标准。 4、项目产生的危险废物必须按照国家有关规定制定危险废物管理计划和设置专门的收集贮存场所，在储存、运输、处置各个环节必须严格执行国家有关制度，实行转移联单制度，交由有危险废物处置资质的单位处理或循环使用，不得外排。一般固体废物必须综合利用或合理处置，不得外排。 5、本项目卫生防护距离为100米。你公司要积极配合地方政府，按照有关承诺要求，做好项目周边土地利用及规划控制工作，项目卫生防护距离范围内不得新建商业、居民、学校、医院等敏感目标。 6、落实环评提出风险防范措施，建设事故应急池，编制环境风险应急预案并报生态环境部门备案。 7、本项目建成后污染排放总量须控制在：化学需氧量≤1.372t/a、氨氮≤0.003t/a颗粒物≤0.225t/a、HCL≤0.576t/a、非甲烷总烃≤0.181t/a。根据《三明市环境保护局关于建设项目环评审批验收部门事项试行改革的指导意见》（明环审[2016]13号），该项目新增的化学需氧量、氨氮排放量满足豁免购买排放小微污染物项目。 8、依法自行开展竣工环保验收及办理排污许可证。 9、我局委托永安市环境监察大队组织开展本项目“三同时”监督检查和日常监督管理。****
2018年石墨烯导电剂和碳纳米管导电剂行业分析报告 2018年10月
目录 一、行业监管体制、法律法规及产业政策 (4) 1、行业主管部门和监管体系 (4) 2、行业主要法律法规及政策 (5) 二、行业发展情况 (6) 1、石墨烯 (6) （1）石墨烯创新成果显著 (6) （2）石墨烯下游应用领域广泛 (8) （3）石墨烯在锂电池领域前景良好 (8) （4）国家关于石墨烯行业的规划 (9) 2、碳纳米管 (11) （1）动力电池市场快速发展带动碳纳米管导电剂需求上升 (11) （2）高能力密度发展趋势加速对常规导电剂的替代 (12) 三、行业主要企业情况 (12) 1、常州第六元素材料科技股份有限公司 (12) 2、鸿纳（东莞）新材料科技有限公司 (13) 3、厦门凯纳石墨烯技术股份有限公司 (13) 四、影响行业发展的因素 (13) 1、有利因素 (13) （1）国家产业政策支持 (13) （2）产业联盟推动行业整体发展 (14) （3）技术进步 (15) （4）原材料供应稳定 (15) 2、不利因素 (15)
（1）产业化应用尚不成熟 (15) （2）石墨烯行业标准尚需进一步规范 (16) 五、行业进入壁垒 (16) 1、技术和经验壁垒 (16) 2、客户及市场开发壁垒 (16) 3、资金壁垒 (17) 六、行业技术特点及技术水平 (17) 1、行业经营模式 (17) 2、行业周期性 (18) 3、行业区域性 (18) 4、行业季节性 (18) 七、行业上下游之间的关联性 (19) 1、行业上游 (19) 2、行业下游 (19)
一、行业监管体制、法律法规及产业政策 1、行业主管部门和监管体系 石墨烯行业的行政监管主体以工信部、国家发改委、科技部为主。工信部拟订并组织实施有关于石墨烯行业的规划、产业政策和标准，同时监测石墨烯行业的日常运行。国家发改委研究分析国内外经济形势和发展情况并制定相关战略外，负责推进产业结构战略性调整和升级。科技部主要工作是研究提出石墨烯行业改革的方针、政策和措施，提高石墨烯行业的科技创新能力。 石墨烯行业自律组织包括中国非金属矿工业协会石墨专业委员会、中国炭素行业协会和中国石墨烯产业技术创新战略联盟。 中国非金属矿工业协会石墨专业委员会：成立于1987年，业务范围包括行业管理、信息交流、业务培训、国际合作、咨询服务；分析研究石墨市场发展形势，解决行业存在的问题，进行信息交流，招商引资，向政府反映企业的呼声等，并及时为企业提供信息和服务，促进企业技术进步和结构调整，增强竞争力，提高管理水平。 中国炭素行业协会：由炭素生产、经营企业和科研、设计院所自愿组成的全国性、行业性的社会团体法人。主要任务包括：开展行业调查研究，向政府部门提出行业政策、立法等方面的建议；研究、制定行业发展规划；进行行业统计，发布行业信息；参与制定、修改行业标准；组织行业产品展览及技术交流与合作；开展国际交流与合作；举办行业情况报告会、研讨会等。
石墨烯透明导电薄膜应用 摘要：简要概述了石墨烯透明导电薄膜的结构与性质、几种常见的石墨烯透明导电薄膜的制备方法以及杭州驰飞超声波设备有限公司（以下简称“驰飞超声波”）探索的新型石墨烯透明导电薄膜制备方法，对石墨烯透明导电薄膜的研究现状进行评述，并展望了新型石墨烯透明导电薄膜制备方法在石墨烯领域的应用前景与发展趋势。 关键词：驰飞超声波；超声波纳米制备装置；石墨烯；透明导电薄膜 透明导电薄膜应用十分广泛，主要应用在便携式电子器件、显示器、柔性电子器件、电致变色视窗、太阳能电池以及薄膜晶体管等。目前研究和应用最广泛的是金属氧化物透明导电薄膜（TCO），但随着光电器件转向微型化、轻便化、高集成和高灵敏发展，TCO在蓝光和近红光区域内吸收系数大、成本高、易碎性、离子扩散以及稀有金属资源限制等缺点成为其发展的瓶颈。 而石墨烯具有传统材料不可比拟的优点：第一，石墨烯有完美的杂化结构，大的共轭体系使其电子传输能力很强，而且合成石墨烯的原料可以是天然石墨，层状石墨烯的提纯相比碳纳米管成本低很多；第二，石墨烯中的电子和空穴相互分离，电子在石墨烯中的传输阻力很小，迁移率能达到光速的1/300，能大大提高运行处理速度，另外，石墨烯具有高热导性能，可以很快在柔性基底应用中，高化学稳定性和强机械性能方面比传统TCO材料更有优势。因此石墨烯不论从化学稳定性、柔韧性、导电性、透明性、导热性还是从原料成本方面考虑都被认为是最有前途的透明导电薄膜的材料之一。 从发现稳定存在的石墨烯到现在，石墨烯在制备方面取得了长足的进步，目前的研究热点已经从获得石墨烯发展到可控地制备石墨烯，如控制石墨烯的形状、尺寸、层数、元素掺杂和聚集形态等。以发展出的制备石墨烯透明导电薄膜的方法很多，主要包括氧化石墨法、剥离石墨法、化学气相沉积法和复合材料法等。但是这四种方法都存在问题，例如不适合大
2016年中国石墨烯行业发展报告 前言 2016年以来，石墨烯概念股如东旭光电、华丽家族、方大炭素、中泰化学等备受资本追捧。国内外各大锂电企业有关石墨烯项目布局，有的选择石墨烯导电剂技术研发，有的走向石墨烯复合正负极材料之路。这其中，不乏号称已经生产出“石墨烯电池”的锂电企业。石墨烯火热的背后，具体应用领域潜力如何？都有哪些助推的洪荒之力？ 一、国家政策鼓励支持石墨烯产业发展 近年来，国家出台多项政策，鼓励支持石墨烯产业发展。国家各部委不断出台指导意见和规划文件，明确了对石墨烯材料的支持与发展要求。 二、石墨烯的技术研究进入快速发展轨道 从石墨烯相关专利申请趋势看，其相关专利的申请在上个世纪末就已出现，但随后发展较为缓慢。直到2008年后，专利申请数量才开始出现实质性的大幅增长。特别是在安德烈·K·海姆教授和科斯佳·诺沃谢洛夫研究员因对石墨烯的研究共同获得2010年诺贝尔物理学奖以后，全球石墨烯专利申请数量开始急剧增长，其中，2014年全球石墨烯相关专利的申请数量就高达5047件，表明石墨烯的相关技术研究进入快速发展轨道。 根据石墨烯相关专利历年的申请情况，结合每年专利发明人数量，2008年以前为石墨烯研发技术的萌芽阶段，2008年至2015年为技术的成长阶段，而2015年之后石墨烯研发生产及应用技术开始趋向于成熟，即成熟阶段初期，这个阶段石墨烯开始逐步小规模生产，但是，其生产及应用技术仍有待于进一步突破。 三、石墨烯应用需求多样化，引领多领域划时代的变革 石墨烯是由碳原子组成的六角型呈蜂巢晶格材料，单层石墨烯薄膜只有一个碳原子厚度，是目前已知的最薄的一种新材料，具有极高的比表面积、超强的导电性和强度以及透明度等优点。石墨烯同时具备透光性好、导热系数高、电子迁移率高、电阻率低、机械强度高等众多普通材料所不具备的性能，未来有望在电子、储能、催化剂、传感器、光电透明薄膜、超强复合材料以及生物医疗等众多领域应用，可以说是未来最有前景的先进材料之一，引领多领域划时代的变革。 《中国制造2025》提出：明确要求高度关注颠覆性新材料对传统材料的影响，做好超导材料、纳米材料、石墨烯、生物基材料等战略前沿材料提前布局和研制，加快基础材料升级换代。《<中国制造2025>重点领域技术路线图（2015年版）》中称，石墨烯产业“2020年形成百亿产业规模，2025年整体产业规模突破千亿”的发展目标。 1、导电油墨：石墨烯导电油墨具备成本优势
石墨烯在涂料领域中的应用探析 自从石墨烯诞生之日起，就受到世界范围内的高度关注。石墨烯作为碳单质的第三种形式，以其优异的物理性能、化学性能、电性能和热力学性能，在涂料行业一经使用，就有着十分突出的优异表现。文章围绕石墨烯在涂料领域的相关应用进行探讨，主要介绍了石墨烯在导电涂料、防腐涂料、阻燃涂料、导热涂料和高强度涂料方面的应用情况。 标签：石墨烯；涂料；导电；防腐 引言 使用工具是人类区别于其他动物的根本特征。人类的历史本质上是人类使用工具改造自然、认知世界的过程。优质的材料是工具发展的主要动力之一。许多次人类科学乃至社会上的重大进步，都是与新材料的发现、发明密切相关。石墨烯是21世纪重要的新型材料，其由多层片状结构组成，每层结构都是由碳原子经过sp2杂化轨道组成的六角型呈蜂巢晶格平面薄膜。石墨烯的理论已经提出了一段时间，但一直到2004年英国物理学家安德烈·海姆和康斯坦丁·诺沃肖洛夫，才在实验室中人工分离出石墨烯单体，从而证实了石墨烯的存在。两位学者也因此荣获2010年诺贝尔物理学奖。石墨烯是纳米材料中厚度最小、强度最大的种类。由于吸光率很低，只有 2.3%，所以外观几乎是完全透明的。石墨烯物理性能优异，导热性能比碳纳米管和金刚石还高，为5300W/m·K，室温环境下其电子迁移率大于15000cm2/vs，超过纳米碳管或硅晶体。石墨烯是当前世界上已知材料中导电性最好的材料，电阻率仅为10-8Ω·cm，低于铜或银。综上所述，石墨烯兼具比表面积大、导电性好、化学稳定性强、力学性能和导热性能优异等优点，一经问世，就受到世界各国的广泛关注。现阶段我国已经初步形成石墨烯工业化生产。石墨烯应用范围十分广阔，涂料是目前石墨烯众多应用领域中的一个重要组成部分。凭借各种优越性能，石墨烯在导电涂料、防腐涂料、阻燃涂料、导热涂料和高强度涂料等方面都有着非常深远的应用前景。下面就对石墨烯在涂料领域中的主要应用进行一下简要介绍与分析。 1 石墨烯在导电涂料领域的应用 1.1 汽车静电喷涂浅色底漆 汽车是重要的工业产品。作为汽车构成系统中的有机组成部分，汽车塑件具有很好的市场空间。当前汽车塑件涂装普遍采用常规空气喷涂方式作业。这种喷漆工业是以喷枪为工具，使用压缩空气为载体进行生产。在生产过程中，大量涂料以雾化形式散逸到空气中，不仅成本昂贵，而且会造成较为严重的空气污染。基于这个原因，汽车及涂料企业一直把更具有经济性、环保性的新型涂料作为汽车涂料的主要开发目标。其中，静电喷涂就是其中一個重要方向。静电喷涂以电场为涂装载体，不但涂料利用效率高，成本相对降低，有利于环境保护，还具有生产速度快，装饰性能高等优点。汽车组成构件中有很大一部分，比如说汽车车
由于石墨烯是由sp2杂化的碳原子构成的平面共轭结构，其片层间存在非常强的π-π作用以及范德华作用力，导致其分散性极差，严重制约了石墨烯的实际应用。虽然传统的商品表面活性剂（如SDBS、CTAB、Triton-X、Tween 80）、高分子稳定剂（如PVP、PSS、PDDA）等都可以对石墨烯起到一定的分散稳定作用，但往往存在分散剂用量大、石墨烯浓度低等问题。过多的分散剂用量以及过低的石墨烯浓度均是构建复合材料的不利因素。因此，开发新型、高效、低成本的分散剂是实现石墨烯规模化应用亟待解决的重要问题。基于此，复旦大学材料科学系、教育部先进涂料工程研究中心周树学教授团队开展了系列研究工作，开发了两种新型石墨烯分散剂，均在石墨烯复合材料制备中表现出了优异的性能，现将其研究成果做简要介绍。 多氨基阳离子型苝酰亚胺类石墨烯分散剂 以一种常用的染料中间体——苝-3,4,9,10-四羧酸二酐（PTCDA）为原料，经与系列多乙烯多胺在甲苯中回流反应、甲酸酸化处理得到此类石墨烯分散剂。该分散剂具有在较低用量下实现石墨烯高浓度分散的特点。研究发现，PTCDA与三乙烯四胺的反应产物HAPBI-3（图1）对石墨烯具有最佳的分散性能。HAPBI-3用量仅为石墨烯粉末（XF 001W）质量的1/3，就能得到浓度达到2 mg/mL的分散液。分散液zata电位值为+28.5 mV，能够长时间稳定存在。该分散剂对石墨烯的导电性影响很小，与市售商品分散剂相比具有明显的优势（详见Cui J, Zhou S., Journal of Nanoparticle Research, 2017, 19(11): 357. DOI: 10.1007/s11051-017-4047-8）。
石墨烯（人类目前最强的功能材料）是目前已知的最薄最轻的一种材料，单层的石墨 烯只有一个碳原子的厚度（3.4?）。 导电性极强：石墨烯是世界上导电性最好的材料，电子在其中的运动速度达到了光速 的1/300，远远超过了电子在一般导体中的运动速度。 超高强度：石墨（由石墨烯一层一层摞起来的）是矿物质中最软的，但被分离成一个碳原子厚度的石墨烯后，性能则发生突变，其硬度金刚石还高，却又拥有很好的韧性，且可以弯曲。瑞典皇家科学院在颁布2010年诺贝尔物理学奖的时候曾这样比喻其强度：利用 单层石墨烯制作的吊床可以承载一直4Kg的兔子。这样可以估算，如果将多层石墨烯叠放在一起，使其厚度与食物保鲜膜相同的话，便可以承载一辆2吨重的汽车。 超大比表面积：由于石墨烯的厚度只有一个碳原子厚，即3.4? ，所以石墨烯拥有超大 的比表面积，理想的单层石墨烯的比表面积能够达到 2630 m2/g，而普通的活性炭的比表 面积为 1500 m2/g，超大的比表面积使得石墨烯成为潜力巨大的储能材料。 1.石墨烯基处理器运行速度将达 1000GHz 多晶硅目前已经成为半导体产业的基础原料，被大量应用于集成电路。随着制作工艺的不断提升，目前硅基芯片的运行速度已经达到了 GHz的级别。随着技术的不断进步，对于计算机运行速度的要求也不断提高，目 前的硅基集成电路的发展受到了本身材料的限制，在室温下硅基处理器的运行速度达到 4-5GHz 后就很难在继续提高。 石墨烯拥有比硅更高的载流子迁移率（即载流子在电场作用下运动速度快慢的量度），是一种性能非常优异的半导体材料，电子在石墨烯中的运行速度能够达到光速的 1/300，要比在其他介质中的运行速度高很多，而且只会产生很少的热量。使用石墨烯作 为基质生产出的处理器能够达到 1THz（即1000GHz）。石墨烯未来很可能成为硅的替代者，成为半导体产业新的基础材料。代替硅生产超级计算机。 2. 石墨烯提升锂离子电池性能 锂离子电池已经成为当前用途最广泛、前景最广阔的电池能源，其结构由正极、负极、隔膜和电解液组成。锂离子电池实际上是一种锂离子浓度差电池。充电时，锂离子从正极脱出，经过电解质嵌入到负极，锂离子从浓度高的正极迁移到浓度低的负极。电子由外电路从正极供给负极，以确保电荷的平衡。放电时，锂离子从负极脱出，经过电解液嵌入到正极，锂离子从浓度高的负极迁移到浓度低的正极，电子由外电路从负极供给正极，以确保电荷的平衡，在放电的过程中，电子在经过外电路时会做功。 锂离子电池负极材料经历了从焦炭类碳材料到石墨类碳材料的发展，电池的性能 得到了大幅的提升，石墨类碳材料目前已经成为最主流的负极材料。碳材料根据其结构 特点可以分为石墨化炭、无定形炭和石墨炭。石墨烯作为一种从石墨中分离出来的新型碳质材料，加入到锂离子电池中能够大幅提高导电性。而且实验表明，将石墨烯应用于锂离
石墨烯真正应用前景在哪？ Graphenano公司相关负责人称，虽然此电池具有各种优良的性能，但成本并不高，该电池的成本将比一般锂离子电池低77%，完全在消费者承受范围之内。 这则消息在国内被很多媒体转载报道，在新能源汽车界和锂电界引起了很大反响。最近有不少朋友询问笔者：“会做石墨烯电池吗？石墨烯电池前景如何？什么时候量产？”笔者相信，很多锂电界同仁也有类似的问题。并不是所有人都有电化学或者材料学背景，关注石墨烯电池也可能是出于不同目的，所以他们都不会问一个最基本的问题：什么是石墨烯电池？ 在本文中，笔者希望能够揭开笼罩在石墨烯电池上面的神秘面纱，让大家真正了解石墨烯在电化学储能方面的应用价值，而不是被一些非专业的记者或者炒作者蒙蔽，即便真相也许并不是那么鼓舞人心。
什么是石墨烯？先来看看维基百科的定义：“石墨烯(Graphene)是一种由碳原子以sp2杂化轨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。石墨烯目前是世上最薄却也是最坚硬的纳米材料，它幾乎是完全透明的，只吸收2.3%的光；导热系數高達5300 W/m·K，高于碳纳米管和金刚石，常温下其电子迁移率超过15000 cm2/V·s，又比纳米碳管或硅晶体高，而电阻率只约10-8 俜m，比铜或银更低，为世上电阻率最小的材料。” 最薄、最坚硬、最导热、最导电，这所有的光环都在告诉人们，石墨烯是一种多么神奇的材料啊！但是笔者要提醒的是，国际上对Graphene的定义是1-2层的nanosheet才能称之为是Graphene，并且只有没有任何缺陷的石墨烯才具备这些完美特性，而实际生产的石墨烯多为多层且存在缺陷。 石墨烯主要有如下几种生产方法： ·机械剥离法。当年Geim研究组就是利用3M的胶带手工制备出了石墨烯的，但是这种方法产率极低而且得到的石墨
北京拉莫尔科技发展有限公司 锂电池浆料主要由活性物质、导电剂、粘接剂及溶剂等组成，其分散相有不同粒径、形貌、密度的颗粒组成，对应的分散介质分为油性NMP（常作为正极浆料溶剂）和水性溶剂去离子水（常作为负极浆料溶剂）。因此，锂电池浆料同泥沙、涂料、陶瓷浆料一样，也属于一种悬浮液。锂电池极片制造过程中，浆料的质量及制浆工艺的稳定性对整个生产工艺将产生重大的影响，为了获得高度分散、成分均匀、性能稳定的浆料，必须深入研究浆料的分散和稳定机制。 低场核磁共振技术已经在颗粒悬浮液领域中被广泛用于研究颗粒的浸润性，在液相中的分散性，分散工艺，分散剂的选型及用量等，尤其是对于固含量浓度很高的浆料体系，核磁共振技术展现了它特殊的技术优势。针对核磁共振技术在锂电领域的应用，北京拉莫尔科技发展有限公司专门开设了这几期技术讲座，今天是第一期讲座：核磁共振在锂电浆料之导电浆料中的应用。 锂电池产量快速增长带动了产业链上游行业的发展，除正极材料、负极材料、电解液和隔膜四大材料外，锂电池导电剂作为重要的辅助材料之一，其产品品质的更新换代和需求量与节节攀升。高工产研锂电研究院（GGII）的数据显示，2017年传统的导电炭黑的用量占50%左右，碳纳米管的用量占到35.5%，其余为导电石墨和石墨烯等材料。传统的导电炭黑主要依赖于进口，而新型的碳纳米管导电剂则主要是国产的，新型导电剂的添加量比传统的导电炭黑用量更少，性能更好，随着新型导电剂（碳纳米管和石墨烯）的价格不断下降，预计到2020年左右新型导电剂在锂电池行业的用量占比将达到70%左右。 碳纳米管和石墨烯的溶解度低，比表面积大，具有很强的范德华力，极易形成团
