新的石墨烯量产技术,石墨烯将大规模应用?

发布日期:2020-06-09

核心提示:石墨烯是一种非常有前景的多用途材料,但要大量生产仍然很棘手。现在,麻省理工学院的一个小组找到了一种新的方法,可以通过将其
 石墨烯是一种非常有前景的多用途材料,但要大量生产仍然很棘手。现在,麻省理工学院的一个小组找到了一种新的方法,可以通过将其沉积到易于剥离的基材上,以卷对卷的方式制造大片石墨烯。
 
 
当前,制造大片石墨烯的最佳方法之一是称为化学气相沉积(CVD)的过程。基本上,石墨烯通常在甲烷材料和氢气中进料以引发化学反应,从而导致碳沉积在基材上,从而“生长”在基材的表面上。
 
最常见的基材之一是铜,但问题是石墨烯太容易粘附在其上。这使得难以剥离,而且在片材上容易产生撕裂、皱纹和缺陷。这些都会降低了使石墨烯的导电性。
 
 
对于这项新研究,麻省理工学院的研究人员找到了一种保持石墨烯完整的方法-在石墨烯和铜之间添加缓冲层。该新层由称为聚对二甲苯的透明聚合物制成,该聚合物在原子水平上粘附在石墨烯上,因此它可以弯曲并保持其导电性。更好的是,聚对二甲苯可以首先以与石墨烯相同的方式沉积到基材上,使其相当容易地掺入该工艺中。
 
缓冲层可使厚度小于1纳米(十亿分之一米)的超薄石墨烯片轻松从其基材上剥离下来,从而实现快速的卷对卷制造。这种新工艺能够可靠地制造大面积石墨烯片,将其转移到我们想要的任何基材上,并且我们转移它们的方式不会影响原始石墨烯的电气和机械性能。
 
 
该团队使用它来制造透明太阳能电池,通过测量得出,薄膜允许近90%的可见光通过。还发现它具有很高的单位重量输出功率,比目前透明导电材料氧化铟锡(ITO)高36倍,而且透明电极每单位面积的材料用量也为ITO的1/200。最重要的是,就材料而言,石墨烯是碳元素,比ITO的稀有金属便宜,如果石墨烯能大量生产,将比ITO便宜很多。
 
聚对二甲苯也已经广泛用于电子产品中,因此不需要对供应链、流程或设备进行任何重大调整。研究小组表示,新技术可能是释放石墨烯潜力的关键。

关键词: 石墨烯
 
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