中航工業(yè)北京航空材料研究院石墨烯研究取得突破性進(jìn)展

石墨烯因強度高、韌性好、導(dǎo)電導(dǎo)熱性能優(yōu)而受到廣泛的關(guān)注，最近中航工業(yè)北京航空材料研究院在石墨烯用于凈化環(huán)境、鋰電池陽極材料、電線電纜和封裝材料方面取得突破性進(jìn)展。

(1)研制出一系列可用于凈化環(huán)境的超輕、強吸附、高過濾的石墨烯海綿、石墨烯氣凝膠和石墨烯纖維多孔材料等石墨烯宏觀體材料。這些材料對甲醛、二氧化硫、氨氣等有毒有害氣體，甲基藍(lán)、甲基橙、環(huán)己烷、四氯化碳等有機污染物，煙氣混合排放物典型成分均有較好的吸附能力。石墨烯宏觀體密度均小于0.04g/cm3，可多次回收利用。

(2)在石墨烯-鋰離子電池領(lǐng)域取得突破。采取特別的石墨烯納米片表面修飾和活化技術(shù)，通過石墨烯納米片、碳納米管和導(dǎo)電炭黑三元并用，開發(fā)出超大比表面積、超高導(dǎo)電性能、超多活化點以及電導(dǎo)率可控、性能穩(wěn)定性好的石墨烯復(fù)合導(dǎo)電漿料，并成功應(yīng)用于高能量密度和高功率密度的鋰離子電池正極材料，已陸續(xù)完成材料測評、考核驗證。

(3)制備出兼具鋁合金導(dǎo)線強度和純鋁電導(dǎo)率的新一代石墨烯鋁導(dǎo)線，有望在相同輸電能力前提下大幅降低高壓導(dǎo)線銅材用量，并已形成發(fā)明專利、材料標(biāo)準(zhǔn)和工藝規(guī)范等成套技術(shù)文件。

(4)通過在鋁合金復(fù)合材料中添加石墨烯納米片開發(fā)出了線膨脹系數(shù)可控的系列化的新一代高性能電子封裝材料。該材料相比于Al-Si 材料導(dǎo)熱性能提升1 倍以上，強度提升90%，較Al-SiC 材料導(dǎo)熱性能提升50%，且價格僅為Al-SiC 的一半。可以廣泛應(yīng)用于有源相控陣?yán)走_(dá)T/R 組件封裝材料和大功率IGBT 底板材料的制備。