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浅谈石墨烯透明导电膜的研究进展和现状

2020-07-17 点击数:247

浅谈石墨烯透明导电膜的研究进展和现状

        要想知道石墨烯透明导电膜的研究进展和相关发展现状,大家首先就得知道石墨烯材料目前的发展现状是怎样的。2004 年石墨烯材料被发现之后,研讨初期一般是以胶带反复剥离石墨的办法取得石墨烯,该机械剥离法能得到迁移率很高的石墨烯,却无法用于量产。另外,经过机械剥离法制备的石墨烯尺度较小,难以使用于实际的功用器件。2009 年,石墨烯薄膜的工业化制备办法取得了打破,几个研讨小组分别利用化学气相堆积法(CVD)在铜和镍等过渡金属衬底上制备出高品质的石墨烯透明导电膜。该办法将衬底置于高温可分解的碳氢化合物气体氛围中,经过高温退火使活性碳原子在基底表面堆积构成石墨烯膜。

导电膜

        在化学气相堆积成长石墨烯进程中,温度、气流、压强、衬底等对石墨烯微观成核和成长进程及电学性能有很大影响。近年来,跟着认识的深化,研讨人员已经逐渐揭示了其成核和成长机制,展开了石墨烯的层数控制办法,霸占了高质量石墨烯薄膜的快速制备技能。化学气相堆积所用的铜和镍等过渡金属衬底不只价格低廉,并且其与石墨烯之间的彼此作用力较弱,能够方便地将石墨烯搬运至用户所需的方针基底。因而,化学气相堆积已经成为比较具有潜力的石墨烯薄膜制备技能。
        在基础研讨取得打破的一起,石墨烯透明导电膜的大面积和规模化制备在近年也取得了长足的前进。2010 年三星联组成均馆大学选用化学气相堆积法,制备出了30 英寸的单层石墨烯透明导电膜,重复搬运得到4 层石墨烯薄膜,其透光率为90%,方块电阻为30 Ω/□。为提升石墨烯薄膜的产能,日本索尼公司设计出卷对卷化学气相堆积装备,在1000 ℃的温度下,经过支撑辊轴通电时铜箔受热可制备长度100 m 以上的石墨烯薄膜。常州二维碳素科技有限公司在石墨烯透明导电膜制备范畴展开了系统研讨和使用演示,现在年生产能力为20 万平方米。中科院重庆绿色智能技能研讨院致力于大面积石墨烯规模化制备技能及量产装备的开发,相关效果转化建立的重庆墨希科技有限公司,其生产线可完成年产100 万平方米石墨烯薄膜,并在超薄柔性触控屏等范畴展开了使用探索。
        在石墨烯透明导电膜的使用方面,我国企业在技能开发与产业化的探索较为突出。这主要是因为石墨烯透明导电膜材料展开的时间较短,正处于从实验室到工业化的过渡阶段,因而其产品使用较为单一,市场规模不大。
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