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中国石墨储量世界第一,为什么石墨烯产量还那么低?

据统计:2015年全球天然石墨探明可开采储量为2.3亿吨,中国探明可开采储量为5500万吨,占同期全球石墨总量的23.9%,然而为什么中国以石墨为原材料的石墨烯产量一直提不上去呢?

中国石墨储量世界第一,为什么石墨烯产量还那么低?

石墨烯实在是太薄了:

石墨烯只有头发丝的20万分之一,大概0.355纳米,一毫米厚的石墨,对应了大约300万层的石墨烯,想分离其实是非常困难的。

中国石墨储量世界第一,为什么石墨烯产量还那么低?

早在1999年,美国科学家试图用原子力显微镜探针精确剥离出石墨烯,这个高科技的操作最后失败了;

在石墨烯被正式发现之前,科学家利用最好的抛光机研磨石墨,但磨了3年,最薄的石墨片仍厚达10微米,相当于1000层石墨烯。

现有的石墨烯制备方法:

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微机械剥离法、化学气相沉淀CVD法、外延生长法、氧化石墨还原法。至于具体怎么个操作法如果这里一个一个解释的话也不太好理解,总结而言目前虽然有这么多的制备方法,但是都会有各种各样的问题,比如造成严重的废气污染、石墨烯中混入杂质、制作出的石墨烯可控性不强不便于进一步加工、石墨烯层数不好控制,最终导致制备成本非常之高。

总结:

中国石墨储量世界第一,为什么石墨烯产量还那么低?

可以说是制备方法严重制约了石墨烯产业化。石墨烯的各种顶尖性能只有在石墨烯质量很高时才能体现,随着层数的增加和内部缺陷的累积,石墨烯诸多优越性能都将降低。要真正的实现石墨烯应用的产业化,体现出石墨烯替代其他材料的优越品质,必须在制备方法上寻求突破。只有适合工业化的石墨烯制法出现了,石墨烯产业化才能真正到来。

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