中国储能网讯:石墨烯的层数应不超过10层。目前石墨烯的研究和应用开发正在迅猛发展,但各石墨烯研究单位和企业在石墨烯的定义、性能、制备方法、检测表征方法等行业技术核心问题上尚未形成共识,这对石墨烯产业的发展乃至上下游企业间的交流造成了不可忽视的影响。事实上,现在全世界对石墨烯也没有一个明确的定义。研究表明,从电学性质上讲,两层与三层、乃至十层的碳原子也具有各自特殊性质,目前10层以内的说法逐渐被学术界认可。
石墨烯微片的层数为10~300层。从中国石墨烯联盟标准化委员会发布的石墨烯标准来看,严格意义上只有不多于10个原子层才能称之为石墨烯。而事实上如今市场上大量的原子层数达到数十层甚至几百层的产品也与石墨烯关联,称作石墨烯微片。
层数不同、形态不同,石墨烯具体应用领域有所不同。性质上,层数越少越接近石墨烯,层数越多越向石墨靠近。就中国而言,总体来看,目前批量生产石墨烯的方式主要是两种:一种是利用化学气相沉积在金属表面生长出单层率很高,面积很大的石墨烯薄膜材料,又可细分为单晶薄膜和多晶薄膜;一种是将天然石墨通过物理或者化学的方法粉碎,形成石墨烯粉体。石墨烯的层数不同、形态不同,石墨烯具体应用领域有所不同,相应的各领域产业化进度也不相同。
石墨烯各领域产业化进度不一。石墨烯各类材料中单晶薄膜可以用于晶体管、集成电路等电子领域,这个领域的发展有待于石墨烯带隙问题的解决,产业化还较为遥远。而多晶薄膜用于替代ITO玻璃,制造触摸屏、柔性屏、显示屏和太阳能电池等的透明电极,随着石墨烯导电膜良率的提升有望在10年内实现产业化。石墨烯粉体包括石墨烯微片可广泛应用于能源、导电、导热、印刷涂料等领域,目前虽然已经有了一些相关产品,但要实现产业化生产还需进一步提升石墨烯粉体的纯度。另外,功能化的石墨烯在生物医学、环境领域等也有巨大的应用价值,但仍处在实验室阶段。