黑磷和石墨烯对比的优缺点

黑磷性能参数黑磷性能参数，这是大家很关心的内容。

科学研究从未停止对于新材料的研究，比如石墨烯材料，自发现以来就被应用于多种电子产品的生产，被称之为奇迹材料。

而如今，科学家们又发现黑鳞，与石墨烯相比，特点就是低成本的制造工艺，在生产生活中有很多优势，也被预测也会取代石墨烯。

下面就由先丰纳米简单的介绍黑磷性能参数。

二维晶体是由几层单原子层堆叠而成的纳米厚度的平面晶体，比如石墨烯。

但是石墨烯没有半导体带隙，也就是说它难以完成导体和绝缘体之间的转换，不能实现数字电路的逻辑开与关。

而同样由单原子层堆叠而成的黑磷，则具有一个半导体带隙。

研究人员把黑磷做成纳米厚度的二维晶体后，发现它有非常好的半导体性质，这样就有可能用在未来的集成电路里。

黑磷二维晶体有良好的电子迁移率，还有非常高的漏电流调制率，是石墨烯的10000倍，与电子线路的传统材料硅类似。

除了电性能外，黑磷的光学性能同包括硅和硫化钼在内的其他材料相比也有优势。

它的半导体带隙是直接带隙,即电子导电能带底部和非导电能带顶部在同一位置，实现从非导到导电，电子只需要吸收能量，而传统的硅或者硫化钼等都是间接带隙，不仅需要能量，还要改变动量。

这意味着黑磷和光可以直接耦合，这个特性让黑磷成为未来光电器件的一个备选材料。

可以检测整个可见光到近红外区域的光谱。

这些初步的研究结果，远没有达到黑磷性能的极限，还有极大的拓展空间。

黑磷还只是一个刚刚被发现的材料，现在其前景作任何的推断都还太早。

这个材料的很多特性还有待发掘。

如果想要了解更多关于黑磷的内容，欢迎立即咨询先丰纳米公司。

先丰纳米是江苏先进纳米材料制造商和技术服务商，专注于石墨烯、类石墨烯、碳纳米管、分子筛、黑磷、银纳米线等发展方向，现拥有石墨烯粉体、石墨烯浆料和石墨烯膜完整生产线。

自2009年成立以来一直在科研和工业两个方面为客户提供完善服务。

科研客户超过一万家，工业客户超过两百家。

南京先丰纳米材料科技有限公司2009年9月注册于南京大学国家大学科技园内，现专注于石墨烯、类石墨烯、碳纳米管、分子筛、银纳米线等发展方向，立志做先进材料及技术提供商。

黑磷的结构是什么？怎么制备黑磷的结构是什么？怎么制备？神奇的材料石墨烯相信大家都有耳闻，其缺点就是生产制备太过困难，成本很高，而小编今天要介绍的黑磷，则在一定程度上解决了这个问题。

下面就随小编一起看看黑磷的结构和制备方法吧。

科学研究从未停止对于新材料的研究，比如石墨烯材料，自发现以来就被应用于多种电子产品的生产，被称之为奇迹材料。

而如今，科学家们又发现黑磷，与石墨烯相比，特点就是低成本的制造工艺，在生产生活中有很多优势，也被预测也会取代石墨烯，成为下一个新材料金矿。

黑磷具有正交结构且是反应活性低的磷同素异形体。

其晶格是一个相互链接的六元环，每个原子都与其他三个原子相连。

黑磷在常温常压下是一种热力学稳定的磷的同素异形体，因此黑磷难以制备，一般是通过将白磷在高压条件下(12000 atm) 加热制得。

黑磷在外观、性能和结构上都很像石墨，呈现黑色、江苏先丰纳米材料科技有限公司是国际上提供石墨烯产品很早的公司之一，现专注于石墨片状，并能导电，链接原子呈褶皱的片状。

在层状黑磷结构中的声子、光子和电子表现出高度的各向异性，在电子薄膜和红外线光电子技术上有重大潜在应用价值。

在黑磷中光吸收对光偏振、薄膜厚度和掺杂十分敏感。

黑磷光电晶体管也表现出在红外和可见光中的高光谱检测。

黑磷与石墨的相似之处还包括可剥离的可能性，形成亚磷，一种具有优良电子转移性能的类石墨材料,剥离的黑磷暴露在空气和水中时会被氧化，在真空中加热到400 ℃时升华。

这种高质量、层数少的黑磷纳米片可以通过液相剥离制备。

黑磷制备的难度较大，目前大多通过高能球磨法将红磷转变成黑磷，但由于温度和压力不易控制，合成黑磷的成功率不高。

红磷矿化法是一种比较温和的制备高纯度黑磷方法。

一种方法是将红磷、Sn、SnI4密封在石英安瓿中，真空下(10-3 mbar) 在管式炉中以1.35 ℃•min-1 加热到650 ℃并恒温5 h，后以0.33 ℃•min -1 降温到500 ℃，通过甲苯回流将目标产品与残留矿化剂分离可得黑磷产品。

石墨烯优点应用
石墨烯是一种由碳原子组成的二维材料，其厚度仅为一个原子层。

由于其独特的结构和特性，石墨烯具有许多优点和应用。

1. 优异的导电性能：石墨烯是已知的导电性最好的材料之一，
其电阻率仅为铜的1/10000。

因此，石墨烯可以用于制造高性能电子器件，如晶体管、集成电路等。

2. 极高的机械强度：石墨烯具有极高的机械强度，比钢还要强10倍以上。

这种强度使其在制造高强度材料、防弹衣、航空航天器
材料等方面具有广泛的应用前景。

3. 高透明度：石墨烯具有高透明度，对于可见光有98%以上的
透过率。

这使得石墨烯可以应用于显示器、太阳能电池等领域。

4. 超高的热导率：石墨烯具有极高的热导率，是铜的5倍以上。

这种特性使其可以用于制造高效散热材料。

5. 强大的化学稳定性：石墨烯具有极强的化学稳定性，不易被
化学腐蚀。

这使得石墨烯可以用于制造耐腐蚀材料。

总之，石墨烯的优点和应用十分广泛，涉及到电子器件、航空航天器材料、显示器、太阳能电池、散热材料、耐腐蚀材料等多个领域。

随着科技的不断发展和进步，石墨烯的应用前景将会越来越广阔。

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石墨烯电池的优缺点石墨烯（Graphene）是一种由碳原子以sp2杂化方式形成的蜂窝状平面薄膜，是一种只有一个原子层厚度的准二维材料，所以又叫做单原子层石墨。

它的厚度大约为0.335nm，根据制备方式的不同而存在不同的起伏，通常在垂直方向的高度大约1nm左右，水平方向宽度大约10nm到25nm，是除金刚石以外所有碳晶体（零维富勒烯，一维碳纳米管，三维体向石墨）的基本结构单元。

石墨烯在能源领域的应用在这其中，石墨烯在能源领域的应用是最火热，也是最被看好的方向。

从原理上讲，石墨烯作为一种优秀的二维导电材料，加入锂离子电池正极材料（磷酸铁锂等）中，即可以提高电极材料的导电性，又可以包裹正极纳米颗粒，是对现有炭黑+碳纳米管导电剂的升级换代。

加入石墨烯导电剂的锂电池，其倍率性能、一致性和寿命都有不同程度的提高（这是优点吧）。

此外，石墨烯还可以加入到新的负极材料（中间相炭微球等）中，提升电极材料的性能，也是一个未来发展的可能性。

这些应用虽然不是锂电池最核心的技术，对锂电池的容量和密度也没有较大的改善，但是可以提高电池组乃至新能源汽车的综合性能，是石墨烯应用领域技术成熟度比较高的方向。

石墨烯电池，利用锂离子在石墨烯表面和电极之间快速大量穿梭运动的特性，开发出的一种新能源电池。

石墨烯电池的基本原理：石墨烯电池在饱和氯化铜溶液中，时间（小时、天数）和产生电压的关系。

实验制成电路其中包含LED，用电线连接到带状石墨烯。

他们只是把石墨烯放在氯化铜（copper chloride）溶液中，进行观察。

LED灯亮了。

实际上，他们需要6个石墨烯电路，形成串联，这样就可产生所需的2V，使LED灯发亮，就可以得到这个图片。

徐子涵和同事说，这里发生情况就是铜离子具有双重正电荷，穿过溶液的速度约每秒300米，因为溶液在室温下的热能量。

当离子猛烈撞入石墨烯带时，碰撞会产生足够的能量，使不在原位的电子离开石墨烯。

电子有两种选择：可以离开石墨烯带，和铜离子结合，也可以穿过石墨烯，进入电路。

黑磷能够提升太阳能电池的效率研制高效的低成本的太阳能电池是全球共同面临的巨大挑战。

染料敏化太阳能电池因其具有成本低廉、工艺简单、可小型化、环境友好等优点，展现出广阔的产业化前景。

而实现太阳能电池高转化效率的首要途径是尽可能提高太阳光的利用率，这就要求电池电极能大限度地捕捉太阳发出的各种光线，并实现高效的光电转换。

新材料的研发为提升太阳能电池的效率提供了新思路。

黑磷，作为一种具有二维层状结构的直接带隙半导体材料，展现出优异的光电性能，被广泛视为新的“超级材料”，在半导体工业、光电器件、光学探测、传感器、光热治疗等多个领域展现出巨大的潜在应用价值。

近期研究发现，大小仅为几个纳米的黑磷量子点还具有很高的近红外消光系数，可实现近红外光的高效吸收。

·石墨烯·分子筛·碳纳米管·黑磷·类石墨烯·纳米材料江苏先丰纳米材料科技有限公司是国际上提供石墨烯产品很早的公司之一，现专注于石墨烯、·石墨烯 ·分子筛 ·碳纳米管 ·黑磷 ·类石墨烯·纳米材料江苏先丰纳米材料科技有限公司是国际上提供石墨烯产品很早的公司之一，现专注于石墨烯、利用黑磷量子点的近红外强吸收和高光电转换能力，将黑磷量子点沉积于多孔导电聚苯胺薄膜表面，制备出可红外光响应的光阴极，与光阳极形成互补的光吸收，将器件的光吸收范围扩展至可见-红外波段，从而组装成可双面进光的准固态染料敏化太阳能电池。

电池性能测试结果表明，沉积黑磷量子点后光阴极实现了对低能红外光子的充分利用，并有效增加了器件的光生载流子浓度，从而将太阳能电池的光电转换效率提高了20%。

该成果表明黑磷在太阳能电池、光伏器件等领域的巨大应用潜力。

先进纳米材料制造商和技术服务商——江苏先丰纳米材料科技有限公司，2009年成立以来一直在科研和工业两个方面为客户提供完善服务。

科研客户超过一万家，工业客户超过两百家，其中世界五百强客户达到10%以上。

黑磷多少钱一克黑磷多少钱一克？黑磷是黑色有金属光泽的晶体，是用白磷在很高压强和较高温度下转化而形成的。

黑磷在磷的同素异形体中反应活性弱，所以它在空气中不会点燃。

黑鳞可以应用于电子产品中，有着相对较低的生产成本，成为一种应用非常广泛的新材料。

那黑磷是什么？黑磷多少钱一克呢？下面就由先丰纳米简单的给大家介绍一番。

如今，黑磷的市场价格在几百元到几千元的都有，没有一个详细的标准，想要了解更多请咨询南京先丰纳米材料有限公司。

黑磷具有正交结构且是反应活性最低的磷同素异形体。

其晶格是一个相互链接的六元环，每个原子都与其他三个原子相连。

黑磷在常温常压下是一种热力学稳定的磷的同素异形体，因此黑磷难以制备，一般是通过将白磷在高压条件下(12 000 atm) 加热制得。

黑磷有带隙，而石墨烯是所谓的零隙半导体。

黑磷，作为可调半导体，在电子设备中或许有更多的应用：晶体管、传感器、太阳能电池、开关、电池电极等。

其中一些应用已经被测试，效果非常好。

同石墨烯一样，黑色的磷也不容易大量生产。

黑磷纳米片已经通过液体剥离量产，此法仍然存在问题，主要是因为黑磷纳米片不稳定，会与水或氧气反应。

通过有效途径，液体环境稳定剥离纳米片，防止氧化。

N-环己基-2-吡咯烷酮经实验证实，就是研究人员要找的溶液，N-环己基-2-吡咯烷酮已在电子制造领域广泛应用。

黑色磷的确是黑色的，不像它的同素异形体能发光，但它对光线的分散效果确实非常好，甚至高于石墨烯。

正因为如此，它非常适合应用于光电领域。

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黑磷是否能够取代石墨烯材料科学研究从未停止对于新材料的研究，比如石墨烯材料，自发现以来就被应用于多种电子产品的生产，被称之为奇迹材料。

而如今，科学家们又发现黑磷，与石墨烯相比，特点就是低成本的制造工艺，在生产生活中有很多优势，也被预测也会取代石墨烯，成为下一个新材料金矿。

那么黑磷是否真的可以取代石墨烯材料呢?磷作为元素周期表中第十五号元素，其化合物通常具有化学发光性质，或者通过化学反应产生大部分无热光。

黑磷，一直很难制备但在纳米电子学领域具有应用前景，这与二维(单原子厚)神奇材料—石墨烯非常类似。

同石墨烯一样，黑磷在制·石墨烯·分子筛·碳纳米管·黑磷·类石墨烯·纳米材料江苏先丰纳米材料科技有限公司是国际上提供石墨烯产品很早的公司之一，现专注于石墨烯、备过程中也存在难以克服的困难，它有多层结构，为了得到所期望的二维片层，这些多层需要通过剥离工艺一层层分离开。

据国外媒体报道，都柏林三一学院的材料学家最近成功解决了这个问题。

他们发现，通过将黑磷浸没在溶液中，然后用声波轰炸它，而不是通过层层剥离，可以达到同样的效果，并且整个过程更容易、更便宜。

结果：层状结构松动分离，得到只有几个原子厚的黑磷片层。

迄今二维材料的奇异世界一直被石墨烯统治着，当石墨烯降低到一定厚度时，其导电性会达到一个极端的程度，强于凯夫拉，有望作为过滤器排从空气中吸收氢燃料。

目前，仅石墨烯的应用就有超过7000项专利，大部分被科技巨头苹果和索尼占有。

石墨烯可以说是新的硅，但并不是具有这种性质的唯一材料。

黑磷有带隙，而石墨烯是所谓的零隙半导体。

黑磷，作为可调半导体，在电子设备中或许有更多的应用：晶体管、传感器、太阳能电池、开关、电池电极等。

其中一些应用已经被测试，效果非常好。

同石墨烯一样，黑色的磷也不容易大量生产。

·石墨烯·分子筛·碳纳米管·黑磷·类石墨烯·纳米材料江苏先丰纳米材料科技有限公司是国际上提供石墨烯产品很早的公司之一，现专注于石墨烯、研究人员表示，虽然黑磷纳米片已经通过液体剥离量产，此法仍然存在问题，主要是因为黑磷纳米片不稳定，会与水或氧气反应。

“材料黑马”——二维黑磷磷烯具有优于石墨烯的光学特性黑磷是磷的一种同素异形体，结构上有块状和二维单晶结构2种。

二维单晶结构的黑磷具有诸多优异特性，最让人兴奋的地方在于其可以制备出超薄黑磷（也称为磷烯），其非常类似二维材料石墨烯。

现在黑磷二维材料已经成为了晶片界的一个新宠，有望成为未来电子设备的新材料。

石墨烯是当今时代的“材料之王”，其“洪荒之力”可以应用到各个领域。

但是在电子设备领域，石墨烯存在一个重大的缺陷——其本身没有能隙，不能与硅相容，这限制了它在半导体工业和光学器件等领域的应用。

黑磷作为一种新的二维材料，被视为能解决石墨烯性能上存在的一些问题的材料。

形象化的来讲，石墨烯像金属，但磷烯单晶天生就是半导体，它很容易被“打开”和“关闭”。

磷烯单晶拥有很高的电子流动性，可用于制造高性能低成本电子设备。

目前研究成果可以看出，在电子光电领域，二维黑磷有着石墨烯无法比拟的优势。

黑磷二维单晶片层由双层原子组成，厚度为一个原子，具有天然带隙，与硅有较好的相容性。

这可望促进硅光子元件技术的发展，届时各种芯片是以光而非电子来传递数字信号。

黑磷的半导体能隙是直接能隙，即导带底部和价带顶部在同一位置，这意味着黑磷和光可以直接耦合，这个特性让黑磷成为未来光电器件(例如光电传感器)的一个备选材料，可以检测整个可见光到近红外区域的光谱。

其能隙还可藉由在硅基板上堆栈的黑磷层数来进行调节，使其能吸收可见光范围以及通讯用红外线范围的波长。

加上黑磷电子迁移速度快，有望在光电领域得到广泛应用。

磷烯近几年国内外研究状况黑磷具有独特的几何及电子结构和优异的性能，在晶体管、传感器、太阳能电池及光电子器件等领域应用前景广阔。

通过下表，我们来看一下黑磷的国内外研究情况：表1 国外研究机构关于黑磷研究的成果表2 国内研究机构关于黑磷研究的成果石墨烯和黑磷，本来是一对亲戚。

按年分排的话，黑磷要比石墨烯小上十岁左右。

然而，长江水浪打浪，后浪到底能不能把前浪拍在沙滩上，就需要时间去证明了。

黑磷为什么具有导电性石墨是元素碳的一种同素异形体，每个碳原子的周边连结著另外三个碳原子，排列方式呈蜂巢式的多个六边形。

由于每个碳原子均会放出一个电子，那些电子能够自由移动，因此石墨属于导电体.石墨烯结构非常稳定，迄今为止，研究者仍未发现石墨烯中有碳原子缺失的情况。

石墨烯中各碳原子之间的连接非常柔韧，当施加外部机械力时，碳原子面就弯曲变形，从而使碳原子不必重新排列来适应外力，也就保持了结构稳定。

这种稳定的晶格结构使碳原子具有优秀的导电性。

石墨烯中的电子在轨道中移动时，不会因晶格缺陷或引入外来原子而发生散射。

由于原子间作用力十分强，在常温下，即使周围碳原子发生挤撞，石墨烯中电子受到的干扰也非常小。

石墨烯的特性是其中电子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。

这使得石墨烯中的电子，或更准确地应称为“载荷子”(electric charge carrier)，的性质和相对论性的中微子非常相似。

而黑磷的结构与石墨烯较为相似，层状结构，层与层之间存在存在电子流大π键（由sp杂化轨道形成），π键中存在自由移动的电子，如果有电压存在，电子会按一定方向流动形成电流。

所以会导电。

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2016年公司一期投资5000万在南京江北新区浦口开发区成立“江苏先丰纳米材料科技有限公司”，建筑面积近4000平方，形成了运营、研发、中试、生产全流程先进纳米材料制造和技术服务中心。

石墨烯、黑磷的高迁移率下载温馨提示：该文档是我店铺精心编制而成，希望大家下载以后，能够帮助大家解决实际的问题。

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黑磷快充负极材料
黑磷作为一种负极材料，在锂离子电池中具有潜在的应用价值。

以下从两个方面介绍黑磷在快充锂离子电池中的应用：
首先，黑磷具有较高的比容量，比石墨高7倍，这意味着黑磷可以提供更多的储能空间。

此外，黑磷的导电性和层间距都适合离子穿梭，这有助于提升锂离子电池的容量和充电速度。

如果将黑磷用作锂电池负极材料，有望获得400瓦时的快充锂电子电池，使纯电动车的续航里程数达到1000公里。

其次，中国科大的季恒星教授联合美国加州大学洛杉矶分校的段镶锋教授等在锂离子电池领域取得重要进展。

他们采用高能球磨的办法获得了一种黑磷纳米片与石墨纳米片并肩平行排列的复合材料。

这种复合材料使得锂离子能够在其内部高效穿梭，从而提高电池的充电速度。

实验室数据显示，这种电极片充电9分钟即可恢复约80%的电量，2000次循环后仍可保持90%的容量。

总的来说，黑磷作为一种快充负极材料具有很大的潜力，有望在未来得到广泛应用。

石墨烯已经过时，磷烯时代已经到来！图片来源网络石墨烯被炒的火热，成为了众人眼中的香饽饽，就连锂离子电池也想沾石墨烯的光——各种所谓的“石墨烯电池”不停的被生产出来，在A股市场石墨烯概念更是被炒的火热，如今恐怕大多数人都已经看出来这只是一场资本的盛宴。

在这热闹之下，一种新型的二维材料正在悄然崛起，这就是我们今天想要给大家介绍的二维黑磷——磷烯材料。

说起磷恐怕大家都不陌生，小时候常用的火柴，头上的那一点点红色的部分就是磷，然而就是这看似不起眼的火柴头，正在悄然引领一场技术革命。

自然我们不能拿火柴头上的红磷来使用，普通的磷需要通过特殊的工艺制成单层或者少层二维材料，磷烯具有和石墨烯相似的结构，磷烯中的磷原子会形成SP3杂化。

与石墨烯优异的导电性不同，磷烯是一种半导体材料，相比于其他二维材料如石墨烯、MoS2等，磷烯材料的各项参数虽然不是最优秀的，但是其各项指标都相对平衡，因此保证了磷烯材料具有良好的特性，并且磷烯具有可调节能带间隙这一属性，这就使得其具有更为广阔的应用范围，例如晶体管、储能、超级电容、记忆元器件和太阳能发电等，因此磷烯吸引了广泛的关注。

特别是其在锂离子电池/钠离子电池，晶体管电子元器件和下一代太阳能电池等领域具有十分广阔的应用前景。

今天小编就带大家了解一下磷烯材料在这三个领域的应用，以及磷烯材料的几种制备工艺。

在过去的十多年里，人们已经对黑磷材料进行了广泛的研究，以期将磷材料用于锂离子电池领域。

研究发现每个P原子可以与3个Li+反应，生成Li3P材料，理论比容量为2596mAh/g，电压范围为0.4-1.2V，具有极大的应用潜力。

但是与其他高容量锂离子电池负极材料一样，在充放电循环过程中磷材料的容量会发生快速衰降，这主要是因为磷材料在嵌锂过程中体积膨胀过大（300%）造成的。

为了克服这一难点，可以将纳米磷材料与石墨进行机械混合，由于P和石墨之间会形成很强的C-P键，因此显著的改善了材料的循环性能，其首次充电容量可以达到2786mAh/g（0.2C），循环100次后，容量保持率可达80%以上。

下一个市场爆发点：堪比石墨烯的“梦幻材料”黑磷
北极星输配电网讯:【摘要】作为刚刚兴起两三年的新材料，石墨烯行业尚处于资本和产业群雄逐鹿时代。

然而，另一种新型单元素二维原子晶体材料黑磷被发现，与石墨烯类似，黑磷具有诸多优异特性，故被称为比肩石墨烯的梦幻材料。

黑磷的研究和应用才刚开始，其非线性光学特性被国内外多家单位证实并应用于超快激光的产生中。

可以预见不久的将来，它将成为第二个石墨烯。

首先，我们来了解一下石墨烯和黑磷究竟是什么东西？
石墨烯(二维碳材料)
手机充电只需几秒钟?史上最薄电灯泡?光驱动飞行器?关于石墨烯非凡应用的新闻不断出现在人们的视野当中，似乎石墨烯已经成为了无所不能的超级材料。

石墨烯是什么?
石墨烯(Graphene)是从石墨材料中剥离出来、由碳原子组成的只有一层原子厚度的二维晶体。

2004 年，英国曼彻斯特大学物理学家安德烈˙盖姆和康斯坦丁˙诺沃肖洛夫，成功从石墨中分离出石墨烯，证实它可以单独存在，两人也因此共同获得2010 年诺贝尔物理学奖。

石墨烯既是最薄的材料，也是最强韧的材料，断裂强度比最好的钢材还要高200 倍。

同时它又有很好的弹性，拉伸幅度能达到自身尺寸的20%。

它是目前自然界最薄、强度最高的材料，假如用一块面积1 平方米的石墨烯做成吊床，本身重量不足1 毫克便可以承受一只一千克的猫。

石墨烯目前最有潜力的应用是成为硅的替代品，制造超微型晶体管，用来生产未来的超级计算机。

用石墨烯取代硅，计算机处理器的运行速度将会快数百倍。