航空航天领域应用
• 石墨烯的高导电性、高强度、超轻薄等特性， 可开发应用于航天领域的传感器，以便更精确 对地球高空大气层的微量元素、航天器上的结 构性缺陷等进行检测。而石墨烯在超轻型飞机 材料等潜在应用上也将发挥更重要的作用.
这架小型飞机由巴西大 学生在航空工程学教师 保罗·恩里克斯的指导 下花费5年时间完成，是 巴西第一架完全使用碳 纤维制造的飞机并实现 每小时521公里的飞行速 度，打破了500公斤以下 级别小型飞机的飞行速 度世界纪录。
一 、石墨烯是什么?
• 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 度的二维材料. • 2004年，英国曼彻斯 特大学物理学家安德 烈· 海姆(Andre Geim)和 康斯坦丁· 诺沃肖洛 (Konstantin Novoselov) ，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”，共同获
少层石墨烯 （Few-layer or multi-layer graphene）
• 概念：指由3-10层以苯环结构（即六角形蜂 巢结构）周期性紧密堆积的碳原子以不同堆 垛方式（包括ABC堆垛，ABA堆垛等）堆垛 构成的一种二维碳材料。
移动设备——可自由弯曲手机
• 韩国三星公司在研制课弯曲显示屏上技术最成熟 。多层石墨烯等材料组成的透明可弯曲显示屏， 相信大规模商用指日可待。（中科院重庆绿色智 能技术研究所的石墨烯手机已经上市了）
二、石墨烯分类
单层石 墨烯
石墨 烯
双层石 墨烯 少层石 墨烯
单层石墨烯（Graphene）
• 概念：指由一层以苯环结构（即六角形蜂巢结 构）周期性紧密堆积的碳原子构成的一种二维 碳材料。
双层石墨烯 （Bilayer or double-layer graphene）
• 概念：指由两层以苯环结构（即六角形蜂巢结 构）周期性紧密堆积的碳原子以不同堆垛方式 （包括AB堆垛，AA堆垛，AA‘堆垛等）堆垛构 成的一种二维碳材料。
Graphene 石墨烯
张苗苗
• ★ 碳是世界上含量及广的一种元素。它具 有多样的电子轨道特性再加上异向性而导 致晶体的各向异性和其排列的各向异性， • 因此以碳元素为唯一构成元素的的碳材料 • 并且具有各式各样的性质。 • ★ 随着时代的变迁和科学的进步，人们不 断地发现和利用碳，可以这么说人们对碳 元素的开发具有无限的可能性。
C材料的发展
C60 C纳米管 石墨烯
优点：已知材 料最薄的，强 度也是已知材 料中最高的， 石墨烯比钻石 还要坚硬．
缺点：
材料过于 昂贵，成 本高
石墨烯前景
• 石墨烯是已知的世上最薄、最坚硬的纳米材料 。
航天领 域 移动设 备 新能源 电池
石墨烯
• ★ 石墨烯作为21世纪备受全球瞩目的 “新材料”，正在走进中国百姓的生 活，并将改变他们的生活。并且未来5 年，石墨烯产业化将呈现出井喷之态 碳质材料伴随着人类走过了几千年的 路程
• 电池：将石墨烯放在氯化铜(copper chloride)溶 液中，进行观察。LED灯亮了。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。
新能源电池
2015年10月9日星期五
新能源电池
• 超级电容器：由于石墨烯的特性，研制成快速 充电电池，其速度是普通电池的1000多倍。西 班牙Graphenano公司已经研制出石墨烯聚合材 料电池，充电时间不足10分钟，可跑最多1000 公里。