在电子技术中,电信号更易于处理,因此人们常常将各种传感信号(气体、光、力)转换成电信号处理。石墨烯独特的能带结构使其具有优异的电学特性。由于原子裸露在表面上,石墨烯的能带结构或电子态很容易受到外界信号的调制,从而导致电学性质的变化。这一特性赋予石墨烯在传感器领域强大的生命力和吸引力。
在电化学双层电容中其主要利用石墨烯的高比表面积特性作为电极活性材料,理论上石墨烯的比容量可达550 F/g。然而在实际应用中,石墨烯的比表面积与其理论值相差甚远,以比表面积300~1000 m2/g的还原氧化石墨烯为例,其比容量仅为100~270 F/g。循环过程中,石墨烯片层之间的自发堆叠会进一步限制后期电容的性能发挥。此外,石墨烯/金属氧化物复合材料,利用石墨烯作为金属氧化物的负载载体,使其在纳米尺度分散,可应用于赝电容器中的电极活性材料,同时提高电极的导电性、机械稳定性以及电化学性能。
对于无机非金属材料来说,由于自身已经具有较高的刚性和强度,石墨烯主要起到增强韧性或阻止裂纹增长的作用,其增韧机理主要是由于材料断裂时,石墨烯纳米片的拉出会增加能量耗散。
电热膜是一种通电后能发热的薄膜材料,由导电油墨通过凹印或丝印技术印刷而成。其中,导电油墨是通过石墨烯与聚酯类材料复合而成的浆料。电热膜工作时以辐射的形式释放能量,其综合效果优于传统的对流取暖方式和传统发热材料。
由氧化石墨烯膜经过还原和高温石墨化后形成的石墨膜,是以石墨烯为主体,采用多层石墨烯堆叠而成的高定向导热薄膜,传统工艺是采用聚酰亚胺薄膜经过碳化和高温石墨化后形成的人造石墨膜。
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