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1、主要功能及應(yīng)用領(lǐng)域 透明電極在太陽(yáng)能電池、有機(jī)發(fā)光二極管、觸摸屏等光電器件中具有重要的應(yīng)用價(jià)值，目前應(yīng)用最多的用氧化銦錫（ITO）為制造的透明電極，但I(xiàn)TO存在脆性大，無(wú)法彎曲，近年來(lái)隨著光電器件對(duì)透明電極需求的增加，銦的價(jià)格也大幅提高。由于石墨烯產(chǎn)業(yè)化后的預(yù)期成本低，成為柔性透明電極的主要材料之一，但在實(shí)際中由于大面積石墨烯總會(huì)存在一定的缺陷，影響了其導(dǎo)電率，本項(xiàng)目結(jié)合石墨烯和納米金屬網(wǎng)孔的優(yōu)勢(shì)制備出石墨烯和金屬網(wǎng)孔復(fù)合膜柔性透明電極。 2、特色與先進(jìn)性技術(shù)指標(biāo) 特色：利用低成本、無(wú)污染的溶膠在透明基底形成網(wǎng)狀模板，利用模板制作金屬網(wǎng)格；通過(guò)轉(zhuǎn)移石墨烯在金屬網(wǎng)格上制作一種石墨烯/金屬網(wǎng)格復(fù)合電極。其復(fù)合電極表現(xiàn)出優(yōu)異的光電特性。通過(guò)結(jié)合單層石墨烯的高透光性和金屬網(wǎng)格的導(dǎo)電性，有效地彌補(bǔ)了化學(xué)氣相沉積法（CVD）-石墨烯多晶結(jié)構(gòu)的缺陷和金屬網(wǎng)格不利于制作依賴垂直電流傳輸器件的的缺點(diǎn)，從而提高透明復(fù)合電極的光電特性。 圖1 制備的石墨烯及拉曼圖，可以看到非常清楚的2D峰，右圖為金屬網(wǎng)孔的顯微圖。 3.技術(shù)指標(biāo) 復(fù)合電極：面電阻為 21.2 、透光率為92%（在550nm波長(zhǎng)測(cè)得），下圖表明其寬帶的透射光譜特性。 圖2 復(fù)合電極的透過(guò)率 將復(fù)合電極制作在PET基底上，使其可以表現(xiàn)出優(yōu)異的機(jī)械柔軟性。在將透明電極從正向到反向彎曲，其彎曲角度從-150o達(dá)到150o時(shí)，其電導(dǎo)率也只下降3.4%，反復(fù)彎折100次，電導(dǎo)率幾乎沒(méi)有什么變化。 4、產(chǎn)業(yè)化的關(guān)鍵性問(wèn)題 高性能的透明電極在許多光電器件是必不可少的，例如觸摸屏、光伏電池、有機(jī)發(fā)光二極管等。目前商業(yè)上，由于氧化銦錫（ITO）薄膜的高光學(xué)透過(guò)率、低面電阻和成熟的制造工藝，在作為透明電極方面已廣泛地應(yīng)用在各種光電器件中。但銦是稀有金屬，在地殼中的分布量比較小且分散，主要以微量存在于錫石和閃鋅礦中，且隨著液晶顯示器和觸摸屏等產(chǎn)品的普及，因此銦的價(jià)格在急劇上漲。此外，氧化銦錫透明電極缺乏柔韌性，不易彎曲，化學(xué)穩(wěn)定性差，不適合應(yīng)用于柔性透明電極。 傳統(tǒng)上制備金屬網(wǎng)采用光刻法及蝕刻工藝。但是，通過(guò)采用光刻法制備的金屬網(wǎng)格不僅成本較大、工藝復(fù)雜、效率低，而且在制備的工藝條件、設(shè)備要求也較高。 本實(shí)驗(yàn)采用了低成本高效率的方法制備金屬網(wǎng)格，再通過(guò)CVD法生長(zhǎng)大面積石墨烯并轉(zhuǎn)移在金屬網(wǎng)格上。實(shí)驗(yàn)過(guò)程中工藝簡(jiǎn)單、成本低、效率高，并可制備大面積-高質(zhì)量的透明電極。

透明電極在太陽(yáng)能電池、有機(jī)發(fā)光二極管、觸摸屏等光電器件中具有重要的應(yīng)用價(jià)值，目前應(yīng)用最多的用氧化銦錫（ITO）為制造的透明電極，但I(xiàn)TO存在脆性大，無(wú)法彎曲，近年來(lái)隨著光電器件對(duì)透明電極需求的增加，銦的價(jià)格也大幅提高。由于石墨烯產(chǎn)業(yè)化后的預(yù)期成本低，成為柔性透明電極的主要材料之一，但在實(shí)際中由于大面積石墨烯總會(huì)存在一定的缺陷，影響了其導(dǎo)電率，本項(xiàng)目結(jié)合石墨烯和納米金屬網(wǎng)孔的優(yōu)勢(shì)制備出石墨烯和金屬網(wǎng)孔復(fù)合膜柔性透明電極。

粉末涂料是一種新型的100%固體粉末狀涂料，無(wú)溶劑、可回收、環(huán)保無(wú)毒、性能優(yōu)異；石墨烯超薄超輕、比表面積超大，力學(xué)、熱學(xué)和電學(xué)性能優(yōu)異，是制備特種功能涂料的理想材料，我司依托廈門(mén)大學(xué)石墨烯工程與產(chǎn)業(yè)研究院雄厚的技術(shù)實(shí)力進(jìn)行石墨烯粉末涂料的研發(fā)與產(chǎn)業(yè)化，相關(guān)技術(shù)難題已取得長(zhǎng)足突破，產(chǎn)業(yè)化前景明朗。石墨烯不僅可以改善涂層的物理機(jī)械性能，也可用于制備防腐、導(dǎo)電、散熱、電磁屏蔽等特種功能涂料，目前公司已規(guī)劃多條石墨烯粉末涂料生產(chǎn)線，預(yù)計(jì)投產(chǎn)后可實(shí)現(xiàn)5000噸的年產(chǎn)能，相關(guān)產(chǎn)品已通過(guò)國(guó)家權(quán)威機(jī)構(gòu)的檢測(cè)認(rèn)證，在五金、建筑、管道、3C、電器、能源、汽車及其零部件等領(lǐng)域均有廣闊的應(yīng)用前景，市場(chǎng)反饋良好。

1 成果簡(jiǎn)介石墨烯是一種典型的單原子層二維材料，具有獨(dú)特的狄拉克電子結(jié)構(gòu)、超高的載流子遷移率和濃度，在高速、高質(zhì)量薄膜器件集成等方面顯示出潛在應(yīng)用優(yōu)勢(shì)。然而，本征石墨烯呈金屬或半金屬特性，限制了其在器件中的應(yīng)用。本成果從石墨烯的可控生長(zhǎng)及多維多尺度宏觀結(jié)構(gòu)組裝出發(fā)，探索調(diào)控石墨烯電子結(jié)構(gòu)的有效方法，推動(dòng)其在納米器件中的集成與應(yīng)用。 主要內(nèi)容包括：石墨烯晶片的形狀、尺寸控制， 多維多尺度宏觀結(jié)構(gòu)的原位生長(zhǎng)與組裝；石墨烯的結(jié)構(gòu)（拓?fù)洌┡c化學(xué)改性：采用缺陷、應(yīng)變和化學(xué)修飾等手段對(duì)石墨烯的能帶結(jié)構(gòu)進(jìn)行調(diào)控；研究石墨烯在外加電場(chǎng)、磁場(chǎng)、光激發(fā)等條件下，電子結(jié)構(gòu)的演變及電子、光子、激子、聲子等的相互作用； 器件組裝與表征：晶體管、傳感器、結(jié)、異質(zhì)/雜化結(jié)構(gòu)等。2 應(yīng)用說(shuō)明基于石墨烯的二維薄膜材料已成功應(yīng)用于太陽(yáng)能電池和超級(jí)電容器等能源器件，顯示出優(yōu)異的能量轉(zhuǎn)換與存儲(chǔ)性能及良好的工作穩(wěn)定性。某些特色多維多尺度結(jié)構(gòu)可與其它納米材料（如碳納米管、二氧化鈦、二氧化錳）構(gòu)建復(fù)合結(jié)構(gòu)，在吸附、水處理、傳感、光催化等領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景。  圖 1 石墨烯編織結(jié)構(gòu)                              圖2 石墨烯晶片/納米顆粒復(fù)合結(jié)構(gòu) 該項(xiàng)目的相關(guān)研究工作已申請(qǐng)國(guó)家發(fā)明專利 5 項(xiàng)，具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)。3 效益分析目前，石墨烯在全球范圍內(nèi)尚未形成穩(wěn)定的工業(yè)化需求， 但從需求市場(chǎng)的潛力來(lái)看，石墨烯在應(yīng)用上將逐漸擴(kuò)大。隨著技術(shù)研究及產(chǎn)業(yè)發(fā)展，石墨烯獨(dú)特的力學(xué)與電學(xué)性能，將使其在國(guó)內(nèi)外應(yīng)用市場(chǎng)，特別是電子、新材料、航天軍工等領(lǐng)域，發(fā)揮重要的甚至是革命性的作用，產(chǎn)生規(guī)模經(jīng)濟(jì)效益。4 合作方式技術(shù)轉(zhuǎn)讓或合作開(kāi)發(fā)，商談。5 所屬行業(yè)領(lǐng)域能源環(huán)境。

小試階段/n本成果屬于燃料電池催化劑技術(shù)領(lǐng)域。具體涉及一種摻雜型石墨烯負(fù)載PtRu合金納米電催化劑及其制備方法。直接甲醇燃料電池具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、低溫啟動(dòng)速度快、燃料廉價(jià)易得、清潔無(wú)污染、比能量高和能量轉(zhuǎn)換效率高等特點(diǎn)，有望成為未來(lái)便攜式電子產(chǎn)品以及電動(dòng)汽車、飛機(jī)等化石能源替代品。Pt是已知的對(duì)甲醇電氧化催化活性較好、使用較廣泛的催化劑，然而其存在成本過(guò)高易CO中毒等問(wèn)題。采用PtRu合金、以摻雜型石墨烯為載體作為直接甲醇燃料電池陽(yáng)極催化劑，能有效提高催化劑的活性和利用率。本成果克服了現(xiàn)有技術(shù)缺陷，提供

本發(fā)明公開(kāi)了一種石墨烯片上可調(diào)電感及其制造方法，包括石墨烯線圈層、絕緣介質(zhì)層、電極控制 層、以及襯底，石墨烯線圈層為片上電感的主體部分，設(shè)于襯底上方；絕緣介質(zhì)層覆蓋在石墨烯線圈層 上；電極控制層位于絕緣介質(zhì)層上并處于石墨烯線圈正上方；通過(guò)電極控制層在石墨烯線圈上施加可變 柵壓，石墨烯線圈層的電感值隨之發(fā)生改變；首先在催化膜上生長(zhǎng)出層狀石墨烯；然后將層狀石墨烯轉(zhuǎn) 移至襯底上；將石墨烯膜圖形化成石墨烯電感線圈；在石墨烯電感線圈上淀積一層的絕緣介質(zhì)層

本發(fā)明公開(kāi)了一種石墨烯/Cu/Ni 復(fù)合電極及其制備方法。復(fù)合 電極包括 Cu/Ni 合金層和覆蓋在 Cu/Ni 合金層上的石墨烯薄膜；其中， Cu/Ni 合金層由 Ni 膜和覆蓋在 Ni 膜上 Cu 膜發(fā)生 Ni 原子與 Cu 原子的 相互擴(kuò)散形成，Ni 膜與 Cu 膜的厚度比為 1:(3～10)。本發(fā)明避免了石 墨烯轉(zhuǎn)移過(guò)程和圖形化過(guò)程對(duì)石墨烯質(zhì)量的破壞，減少了石墨烯缺陷 的數(shù)目，通過(guò)調(diào)整 Ni 膜與 Cu 膜的厚度，采用分段

本發(fā)明公開(kāi)了一種石墨烯/Cu/Ni 復(fù)合電極及其制備方法。復(fù)合 電極包括 Cu/Ni 合金層和覆蓋在 Cu/Ni 合金層上的石墨烯薄膜；其中， Cu/Ni 合金層由 Ni 膜和覆蓋在 Ni 膜上 Cu 膜發(fā)生 Ni 原子與 Cu 原子的 相互擴(kuò)散形成，Ni 膜與 Cu 膜的厚度比為 1:(3～10)。本發(fā)明避免了石 墨烯轉(zhuǎn)移過(guò)程和圖形化過(guò)程對(duì)石墨烯質(zhì)量的破壞，減少了石墨烯缺陷 的數(shù)目，通過(guò)調(diào)整 Ni 膜與 Cu 膜的厚度，采用分段

氧化鐵石墨烯復(fù)合材料目前涉及的電化學(xué)方面的應(yīng)用包括鋰離子電池、超級(jí)電容器和燃料電池。氧化鐵（包括Fe3O4，α-Fe2O3和γ-Fe2O3）是制作電化學(xué)器件非常有前途的材料，不僅具有成本低、無(wú)毒性、化學(xué)穩(wěn)定性好等優(yōu)點(diǎn)，還具有較高的理論電容量。但在實(shí)際使用時(shí)又因?yàn)樽陨韺?dǎo)電性的不足以及反應(yīng)的循環(huán)穩(wěn)定性差等問(wèn)題受到了限制。石墨烯因其具有超高的比表面積，較高的導(dǎo)電性，優(yōu)異的化學(xué)和熱力學(xué)穩(wěn)定性，以及獨(dú)特的光、熱、機(jī)械性能，成為了非常合適作為制作電化學(xué)能源存儲(chǔ)和轉(zhuǎn)化器件的材料。負(fù)載氧化鐵在石墨烯上，不僅能夠彌