中国科学院文献情报制造与材料知识资源中心—领域情报网 Advanced Manufacturing & Materials Information Network, Chinese Academy of Sciences

微信公众号

您当前的位置: 首页 > 资源详情

日本东丽公司开发出超薄石墨烯分散体系

编译者:冯瑞华发布时间:Mar 16, 2021点击量:1076 来源栏目:科技前沿

3月8日,总部位于日本东京的Toray Industries,Inc.东丽公司对外宣布,该公司成功开发出一种流动性、导电性、导热性优异的超薄石墨烯分散溶液,利用该溶液可使诸如电池、布线材料和油漆等领域应用收益匪浅。东丽将继续推动这一突破的研发,并加速其商业化进程。

石墨烯是一种片状的二维碳材料,并具有纳米级尺寸和超薄性。这种先进的功能材料易于均匀排列,从而有助于其优异的导电性和阻隔性能。作为片状材料,其中单个碳原子(层)以蜂窝状结构结合。多层片材也称为石墨烯,目前东丽公司开发的石墨烯是一个大约有10层的薄片。

迄今为止,东丽公司已经开发出了用廉价的石墨材料制造非常薄、高质量的石墨烯的技术。然而,问题是,更薄的石墨烯更可能聚集。相反,较高的浓度会使石墨烯更像粘土,从而阻碍了流动性。石墨烯在粘土中的应用和混合很困难,因此有必要将其稀释并用于低浓度溶液中,但这又掩盖了石墨烯的固有优势。

基于上述背景,东丽公司开发了一种分散技术,该技术通过添加一种独特的聚合物材料来控制粘度,而这种聚合物材料可以抑制石墨烯之间相互作用产生的聚集,其优异的结果是使得高浓度的超薄石墨烯分散液流动性增加(见下图)。该体系即使在高浓度下,流动性也极好。

提高石墨烯分散液流动性的专有分散剂

该溶液易于操作和处理,无需稀释,并且更容易显示其优异的导电性和其他优点。高分散性和易于混合使溶液与其他材料混合变得简单。该新型解决方案的一个很好的应用是作为锂离子电池的导电材料,它可以很容易地与阴极材料混合,并在阴极之间插入石墨烯以提高导电性。

通过利用上述方法,可以降低锂离子电池在反复充电和放电过程中因导电路径退化而导致的容量损失,从而进一步延长了电池寿命。在以往的材料体系中,电动汽车的高性能电池通常会采用碳纳米管作为导电剂,经过东丽公司测试对比,结果显示基于该新型分散体系的电池寿命比传统使用碳纳米管为导电剂的电池寿命长50%。

还值得注意的是,该石墨烯分散体系还可用于电子线路系统,如通过将溶液涂覆并干燥后将石墨烯层压以形成致密膜,这种薄膜可用于可印刷的电子线路,它具有很高的耐久性和导电性,不会像金属一样生锈。

该石墨烯分散体系的其他潜在应用领域可能包括将溶液与防腐蚀涂料混合,以阻止水和氧气渗透而导致生锈,从而提高耐用性。

长期以来,日本东丽使命是提供创新技术和先进材料,为世界在平衡发展与可持续性方面面临的挑战提供真正的解决方案。未来东丽公司将继续致力于开发具有革命性意义的材料,这些材料将改变社会,符合其承诺的创新理念、技术和产品,并提供新的价值。

原文题目

日本东丽公司开发出超薄石墨烯分散体系

提供服务:导出本资源
  1. 1 深圳先进院在放疗增敏纳米药物研发领域取得新进展
  2. 2 顶刊封面: 5月材料领域优秀成果十大精选
  3. 3 俄罗斯研发出热电转换用途新材料
  4. 4 Prodways研发出最新金属3D打印技术——快速增材锻造
  5. 5 长跨度碳纤维建筑材料的新型生产工艺即将诞生
  6. 6 AI持续升温 英特尔/英伟达/谷歌谁会是最终赢家?
  7. 7 IBM-Science:造出世界上最小的碳纳米管晶体管
  8. 8 王中林院士Nature Communications:超高摩擦电荷密度刷新摩擦纳米发电机性能记录 – 材料牛
  9. 9 新3D打印技术可显著增强材料
  10. 10 东南大学研究团队解决分子压电材料世纪难题
  1. 1 最新Nature:可循环再生3D打印光聚合物树脂
  2. 2 北大彭练矛院士、邱晨光团队最新Nature Electronics: 基于二维晶圆的钇掺杂相变欧姆接触工程
  3. 3 宁波材料所在天然海水直接电解制氢研究方面
  4. 4 上海硅酸盐所在宽波段光热调控节能窗研究中取得重要进展
  5. 5 国家纳米科学中心在亚纳米材料普适性制备方面取得新进展
  6. 6 国家纳米科学中心提出筛选抗菌纳米材料的集成方案
  7. 7 国家纳米科学中心在磁性电极无损转移制备高性能自旋电子器件方面取得新进展
  8. 8 国家纳米科学中心在构建高阶DNA折纸结构方面取得新进展
  9. 9 国家纳米科学研究中心在功能氧化物薄膜研究领域取得进展
  10. 10 国家纳米科学中心在有机小分子分离膜和单分子层COF膜方面取得进展

版权所有@2017中国科学院文献情报中心

制作维护:中国科学院文献情报中心信息系统部地址:北京中关村北四环西路33号邮政编号:100190