儲能應(yīng)用
儲能應(yīng)用:
石墨烯因其獨(dú)特的二維納米結(jié)構(gòu)和優(yōu)異的導(dǎo)電性能，可作為電化學(xué)儲能組件的導(dǎo)電添加劑，有效包覆電極材料表面，改善電極材料導(dǎo)電性不佳的缺點(diǎn)，同時(shí)能夠配合其他導(dǎo)電添加劑（碳納米管、碳黑等），構(gòu)建完整的導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò)，大幅提升鋰電池、超級電容器等電化學(xué)組件的效能。
1、鋰電池應(yīng)用:
鋰電池的正極材料由導(dǎo)電性不佳的陶瓷材料組成，將石墨烯粉體均勻分散于正極材料漿料中，包覆于正極材料表面，可大幅改善接觸電阻，相較于傳統(tǒng)碳黑導(dǎo)電添加劑，可大幅提升正極材料的沖放電速度與循環(huán)壽命。石墨烯粉體也可分散于負(fù)極材料中，對于硅材料負(fù)極，除導(dǎo)電性的提升之外，亦可抑制硅于充放電時(shí)的體積變化，并貢獻(xiàn)電容量。因此石墨烯粉體在鋰電池應(yīng)用上充滿潛力。
2、超級電容器應(yīng)用:
電雙層超級電容器的電極材料由高比表面積的活性碳組成，隨著操作功率放大，能量密度由于組件本身的內(nèi)阻而增加損耗。將石墨烯粉體分散于電極材料漿料中，可大幅改善整體導(dǎo)電性，降低組件阻抗，提高超級電容器操作功率與循環(huán)壽命。
防護(hù)應(yīng)用
防護(hù)應(yīng)用:
石墨烯的二維納米蜂窩狀結(jié)構(gòu)形成了絕大多數(shù)分子無法穿透的物理屏障，而相互交疊的石墨烯片也大大延長了穿透物質(zhì)的路徑，形成了“迷宮效應(yīng)”，對基材起到了極佳的保護(hù)與隔絕作用。同時(shí)石墨烯優(yōu)異的導(dǎo)電性可形成涂料的陰極保護(hù)效應(yīng)，應(yīng)用于防腐涂料或防水涂料都可大幅提升產(chǎn)品性能。
1、防腐涂料:
涂料的主體在于樹脂，在綠色環(huán)保的大趨勢下，水性樹脂日趨重要。目前水性樹脂最大的缺點(diǎn)在于防腐蝕性能和抗閃銹能力不如溶劑型樹脂。烯創(chuàng)科技基于石墨烯的特性研發(fā)了石墨烯改性水性樹脂，大幅提升了水性樹脂在耐腐蝕、抗閃銹性與耐水性上的性能。經(jīng)實(shí)測石墨烯水性環(huán)氧涂料鹽霧可達(dá)1000小時(shí)以上，石墨烯水性醇酸涂料鹽霧可達(dá)400小時(shí)以上，提供了不輸于溶劑型涂料的防護(hù)能力。
2、防水涂料:
石墨烯的物理阻隔性和“迷宮效應(yīng)”有效阻隔了水分、氧氣和腐蝕介質(zhì)的滲透，石墨烯的化學(xué)穩(wěn)定性和機(jī)械增強(qiáng)能力有助于維持涂層的完整性和耐久性，抵抗物理損傷，因此石墨烯改性防水涂料能提供更高的抗?jié)B能力，使涂層水蒸氣透過率降低95%，顯著提升了防水性能。
機(jī)械性能應(yīng)用
機(jī)械性能應(yīng)用:
石墨烯的二維納米結(jié)構(gòu)賦予其獨(dú)特的機(jī)械特性，添加于復(fù)合材料中可強(qiáng)化復(fù)合材料的剛性、韌性或強(qiáng)度；二維平面的滑移特性使其兼具耐磨性與潤滑性，對于橡膠或機(jī)件潤滑提供更優(yōu)異的產(chǎn)品效果。而石墨烯親油疏水的特性，在傳統(tǒng)泡棉的應(yīng)用上，開創(chuàng)了嶄新的應(yīng)用方向。
1、纖維復(fù)合材料應(yīng)用:
石墨烯的機(jī)械強(qiáng)度高于碳纖維，用于復(fù)合材料上可提升整體復(fù)合材料的剛性、韌性與強(qiáng)度等，尤其針對碳纖維或玻璃纖維復(fù)合材料，石墨烯粉體均勻添加于樹脂中再與纖維材料復(fù)合，可有效提升整體纖維復(fù)合材料的機(jī)械特性。在極低的石墨烯粉體添加量下，即可提升彎曲強(qiáng)度或沖擊強(qiáng)度達(dá)20%以上，有效提高復(fù)合材料等級，達(dá)成輕量化目標(biāo)。
2、橡膠應(yīng)用:
橡膠材料的應(yīng)用著重于耐磨性，將石墨烯粉體均勻分散、混練于橡膠中，可有效提升橡膠材料的耐磨性與韌性。在極低的石墨烯添加量下，即可提升橡膠材料的耐磨性與韌性達(dá)20%以上，有效提高產(chǎn)品性能，達(dá)成輕量化目標(biāo)。
3、潤滑油應(yīng)用:
石墨烯的二維納米結(jié)構(gòu)使其具有良好的平面滑移特性，將石墨烯粉體均勻分散于潤滑油酯產(chǎn)品中，在機(jī)件運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)貼附于機(jī)件表面，可有效降低摩擦系數(shù)，延長機(jī)件壽命與降低操作溫度。在極低的石墨烯添加量下，即可達(dá)到整體機(jī)件的摩擦系數(shù)下降超過30%，提供更佳的潤滑性能。
4、泡棉應(yīng)用:
石墨烯粉體親油疏水，因此導(dǎo)入泡棉發(fā)泡制程時(shí)，可完全改變傳統(tǒng)泡棉特性，形成超吸油石墨烯泡棉，特別適合應(yīng)用于工業(yè)廢油水的分離，可有效吸附工業(yè)廢油水中的油污，降低工業(yè)廢水的化學(xué)需氧量，大幅降低工業(yè)廢水的處理成本和環(huán)保性。
電/磁應(yīng)用
電/磁應(yīng)用:
石墨烯的理論導(dǎo)電性超越金屬材料，且物理法制備的石墨烯粉體成本遠(yuǎn)低于銅與銀等金屬價(jià)格，不論是作為導(dǎo)電油墨中金屬材料的部分取代或是純石墨烯導(dǎo)電油墨，都具有極高的性價(jià)比。另外石墨烯在電磁波屏蔽與電熱涂料中也有優(yōu)異的表現(xiàn)。
1、導(dǎo)電涂料:
石墨烯具有優(yōu)異的導(dǎo)電特性，石墨烯改性的導(dǎo)電涂料，方阻值可低于20 ohm/sq，遠(yuǎn)優(yōu)于一般傳統(tǒng)碳黑油墨。同時(shí)通過高分子樹脂與溶劑的選配，可開發(fā)出適用于噴涂、刮涂、絲網(wǎng)印刷等各式工藝的油墨，并具有可拉伸、彎折撓曲等特性，適用于柔性電子、傳感器等各種應(yīng)用。除此之外，石墨烯可部分取代金屬油墨中的貴金屬，在維持導(dǎo)電性的前提下進(jìn)一步降低成本，提高導(dǎo)電油墨的應(yīng)用范圍。
2、電磁波屏蔽:
通過配方設(shè)計(jì)使石墨烯粉體形成連續(xù)涂層或獨(dú)立基材，其導(dǎo)電性能將更優(yōu)于導(dǎo)電油墨，適用于電磁波屏蔽應(yīng)用。獨(dú)立的石墨烯基材可達(dá)到30 dB以上的屏蔽效果，且由于石墨烯柔軟的特性，石墨烯基材可任意彎折撓曲，貼附于各種不規(guī)則狀組件。有別于金屬材料的屏蔽機(jī)制，石墨烯作為電磁波屏蔽組件無須接地，大大提升了石墨烯在電磁波屏蔽的應(yīng)用范圍。
3、電熱涂料:
石墨烯的高導(dǎo)電特性搭配適當(dāng)?shù)母叻肿訕渲?，可做為效率更高、能耗更低的電熱涂料。對于加熱器或地暖等?yīng)用，具有加熱速度更快、輸入電壓更低的特點(diǎn)。在60度的發(fā)熱條件下，僅需5V電壓輸入，功耗低于2瓦，節(jié)能效果明顯。
熱管理應(yīng)用
熱管理應(yīng)用:
石墨烯的理論熱傳導(dǎo)率超越金屬材料，因此將石墨烯粉體添加于各類金屬或高分子復(fù)合材料中可有效提升材料的熱傳導(dǎo)性能。同時(shí)石墨烯還具有優(yōu)異的熱輻射特性，可應(yīng)用于散熱涂料、遠(yuǎn)紅外線紡織品等多種產(chǎn)品的開發(fā)。
1、散熱涂料:
石墨烯不僅具有優(yōu)異的熱傳導(dǎo)性能，而且其理論熱輻射系數(shù)亦高達(dá)0.97，遠(yuǎn)高于普通金屬材料。因此石墨烯改性的散熱涂料，可進(jìn)一步提升涂料的導(dǎo)熱散熱能力，藉由熱輻射效應(yīng)使得金屬散熱組件整體散熱能力提升10%-20%以上。同時(shí)通過石墨烯的添加提升涂料的附著力和耐腐蝕能力，滿足金屬散熱器件的表面防護(hù)要求，替代傳統(tǒng)污染嚴(yán)重的陽極氧化或電鍍工藝。
2、遠(yuǎn)紅外線紡織品:
石墨烯通過遠(yuǎn)紅外線發(fā)射來傳遞熱輻射，而且遠(yuǎn)紅外發(fā)射率高達(dá)88%，同時(shí)石墨烯遠(yuǎn)紅外線波段正處在人體可吸收的范圍內(nèi)，可與人體組織產(chǎn)生共振，增加血液流動，改善微循環(huán)，促進(jìn)身體健康。因此當(dāng)石墨烯與紡織品結(jié)合時(shí)，可以提高遠(yuǎn)紅外線發(fā)射率，同時(shí)利用石墨烯其他的特性達(dá)到保溫、抗菌、防紫外線、防靜電等功能，使紡織品具有保暖、防護(hù)、保健、理療等功效。