石墨烯因強度高、韌性好、導電導熱性能優而受到廣泛的關注,最近中航工業北京航空材料研究院在石墨烯用于凈化環境、鋰電池陽極材料、電線電纜和封裝材料方面取得突破性進展。
(1)研制出一系列可用于凈化環境的超輕、強吸附、高過濾的石墨烯海綿、石墨烯氣凝膠和石墨烯纖維多孔材料等石墨烯宏觀體材料。這些材料對甲醛、二氧化硫、氨氣等有毒有害氣體,甲基藍、甲基橙、環己烷、四氯化碳等有機污染物,煙氣混合排放物典型成分均有較好的吸附能力。石墨烯宏觀體密度均小于0.04g/cm3,可多次回收利用。
(2)在石墨烯-鋰離子電池領域取得突破。采取特別的石墨烯納米片表面修飾和活化技術,通過石墨烯納米片、碳納米管和導電炭黑三元并用,開發出超大比表面積、超高導電性能、超多活化點以及電導率可控、性能穩定性好的石墨烯復合導電漿料,并成功應用于高能量密度和高功率密度的鋰離子電池正極材料,已陸續完成材料測評、考核驗證。
(3)制備出兼具鋁合金導線強度和純鋁電導率的新一代石墨烯鋁導線,有望在相同輸電能力前提下大幅降低高壓導線銅材用量,并已形成發明專利、材料標準和工藝規范等成套技術文件。
(4)通過在鋁合金復合材料中添加石墨烯納米片開發出了線膨脹系數可控的系列化的新一代高性能電子封裝材料。該材料相比于Al-Si 材料導熱性能提升1 倍以上,強度提升90%,較Al-SiC 材料導熱性能提升50%,且價格僅為Al-SiC 的一半。……