可小批量（公斤级）提供商业产品（）
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石墨烯系列产品
产品名称 氧化石墨烯粉末
石墨烯粉末
氧化石墨烯浆料 氧化石墨烯溶液
生物级 氧化石墨烯溶液 石墨烯分散液
氧化石墨烯 量子点溶液
产品关键指标
层数：1 单层率 ≥99.0% 纯度 ≥ 99.0 wt% 横向尺寸：0.5～10 um 层数：1 单层率 ≥99.0% 纯度 ≥ 99.0 wt% 横向尺寸：0.5～10 um 层数：1 单层率 ≥99.0% 固含量：3.5%～4.5% 浓度：0.5g/L，浓度可按需求定制 层数：1 单层率 ≥99.0% 浓度：0.1g/L，浓度可按需求定制 杂质离子含量≤ 10 ppm 层数：1 单层率 ≥99.0% 浓度：0.5g/L，浓度可按需求定制 层数：1 单层率 ≥99.0%
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氧化石墨烯的还原—Vc为还原剂
J. Zhang, S. Guo, Chem. Comm. 2010, 46,1112
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氧化石墨烯的还原—Vc为还原剂
不同还原剂还原氧化石墨烯的性能比较
还原剂 Vc
NH2OH
NH2NH2
还原时间/h
0 24 48 0 0.5 1 0 24
C:O
2.0:1 2.4:1 5.7:1 1.9:1 6.1:1 9.7:1 2.7:1 10.3:1
17Байду номын сангаас
三维网络结构石墨烯包覆磷酸铁锂正极材料
上海交大/碳 源 汇 谷（）
三维网络结构石墨烯包覆磷酸铁锂基 18650锂离子电池
上海交大/碳 源 汇 谷
三维网络结构石墨烯包覆磷酸铁锂基 18650锂离子电池性能
6分钟充放电！可满足动力电池需要！
三维网络结构石墨烯包覆磷酸铁锂基 18650锂离子电池性能
12分钟充放电2000周后比容量仍>80%!
三维网络结构石墨烯/碳微球复合负极材料
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三维石墨烯/碳微球复合锂离子电池负极的性能
Y. Yang, S. Guo, J. Mater. Chem. 2012, 22, 23194; RSC Adv. 2013, 3, 1406; J. Mater. Chem. A, 2014, 2, 9111; Carbon 2014, in press
期望政府和企业对相关项目给予更多的关注和支持,努力/ 协力将石墨烯从实验室引领到工业领域。
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谢谢！
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两层及以上的石墨微片不具有以上性质！
Holding great promise for widespread applications
石墨烯应用预测
现有石墨烯制备方法及其面临的问题
K S Novoselov et al. Nature 490, 192-200 (2012)
现有石墨烯制备技术
石墨微机械剥落法 化学气相沉积/晶体取向
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总结
开发了具完全自主知识产权的基于维生素C还原的单层石墨烯制 备技术，完成工业化生的工艺放大（中试），产能达3吨/年，获授 权发明专利13件。
发展了3D结构的石墨烯/磷酸铁锂、石墨烯/碳微球复合锂离子 电池正、负极材料制备技术，完成了相应的工业生产中试实验。
组装生产的石墨烯/磷酸铁锂基“18650”锂离子电池具有优异的 倍率性能，5C（12分钟），10C（6分钟）充放电。
生长法 氧化石墨烯化学还原法
直接化学合成法 ……
氧化石墨烯的还原
? ?
J. Zhang, S. Guo, Chem. Comm. 2010, 46,1112
1052 1226 1178
586
856
1621
1727
1401
1800 1600 1400 1200 1000 800 600
Wavenumber (cm-1)
HCl
Graphene/Austenite/iron
Nanoporous graphene sheets
Y. Yang, J. Zhang, S. Guo, et al, J. Mater. Chem. 2012, 22, 23194; Carbon 2014, in press
锂离子电池及关键材料
Operating Principle of Lithium Ion Battery
Cathode
Anode
Olivine-type LiFePO4
Gaphitized carbon
Prerequisites:
Large specific capacity, high rate capability, good cycling stability, good safety, and cost-effective
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碳源汇谷新材料科技有限公司
“中国碳谷”的 骨干成员 单层石墨烯粉体规模化生产的开拓者 石墨烯产品及技术解决方案的领导者
成立于2014年3月，坐落于紫竹国家高科技园区
石墨烯中试(3吨/年)产品的指标
优异的性能指标 1、单层率>99%; 2、纯度>99.8%; 3、石墨烯导电率1000 s/cm； 4、原材料成本 < 0.5元/g。
石墨烯量子点（GQDs）的稳定性
纳米孔状石墨烯的制备
Y. Yang, J. Zhang, S. Guo, et al, J. Mater. Chem. 2012, 22, 23194; Carbon 2014, in press
纳米孔状石墨烯的制备
Annealing (900℃)
Graphene oxide/ferrocene
石墨烯及其在锂离子电池电极材 料中的应用
郭守武
上海交通大学
2015年12月17日
石墨烯的科学定义和结构特征
定义：碳原子六方键合而成的理想二维（单原子层）晶体
结构简式
AFM图像
HRTEM图像
石墨烯的独特性质
杨氏模量: ~1,100 GPa 抗断裂强度: ~125 GPa 热导率: ~5,000 Wm-1K-1 载流子迁移率: ~200,000 CmV-1S-1 比表面积: ~2630 m2g-1 可见光波段光透过率: > 83% 等等
浓度：0.05g/L，浓度可按需求定制 层数：1 单层率 ≥99.0% 粒径：～40 nm,可提供更小粒径的量 子点
根据不同应用需求 现已推出7类产品
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石墨烯量子点制备（光辅助-费顿反应）
全新的石墨烯量子点快速廉价制备技术
X. Zhou, J. Zhang, S. Guo, et al, ACS Nano, 2012, 6, 6592-6599； ChemPhysChem, 2013, 14, 2627 – 2640