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《聚乙烯醇增强石墨烯量子点的氟化石墨烯薄膜的电阻切换效应》

  • 来源专题：纳米科技
  • 编译者： 郭文姣
  • 发布时间：2019-04-11

  • 采用2D印刷技术制备了具有石墨烯量子点和聚乙烯醇（PVA）的部分氟化石墨烯（PFG）双层薄膜。发现稳定的电阻切换效应，其ON / OFF电流比为1至4-5个数量级。 PVA厚度的减小导致单极阈值切换到双极电阻切换的变化。横杆Ag / PFG / PVA / Ag结构保持其高达6.5％的变形性能。在大约一年的时间内观察到切换现象。具有特征激活能~0.05 eV的陷阱被认为是电阻转换的原因。发现来自局部状态的电荷载流子发射的时间为~5μs。提出了一种质量模型来描述双层薄膜中的电阻切换效应，这意味着在PFG / PVA界面上有源陷阱的参与下，导致量子点上的传导。具有设计的结构证明了阈值电阻切换具有开发集成到传感器或忆阻器电路的选择器装置的高可能性，用于信息存储和数据处理，用于柔性和可穿戴电子器件。具有较低PVA厚度的结构和双极阈值开关是用于印刷和柔性电子器件的非易失性存储器单元的透视图。

    ——文章发布于2019年4月2日

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  • 《揭密华为8项石墨烯相关专利 优势何在？》
    • 来源专题：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
    • 编译者：冯瑞华
    • 发布时间：2019-04-16
    • 华为在石墨烯领域的相关专利一览： 1、一种功能化石墨烯复合材料及其制备方法和应用 本发明提供了一种功能化石墨烯复合材料，包括石墨烯纳米片、垂直生长于所述石墨烯纳米片上的碳纳米管阵列，以及将所述石墨烯纳米片交联在一起的聚电解质，所述石墨烯纳米片与所述聚电解质之间通过π-π共轭、化学键、氢键、范德华力中的一种或几种作用力连接。 该功能化石墨烯复合材料可作为锂电池体系负极保护材料，将其包覆于锂电池体系负极活性材料的表面能够起到类似于人工SEI膜的作用，提高负极极片的循环稳定性、延长电池使用寿命；而包覆于金属锂负极表面能够有效避免锂枝晶的形成，进而防止电池短路和库伦效率降低的现象发生。本发明还提供了该功能化石墨烯复合材料的制备方法和应用。 2、一种硅/石墨烯复合薄膜电极及其制备方法和锂离子电池 本发明提供了一种硅/石墨烯复合薄膜电极，包括集流体和通过静电自组装形成在所述集流体上的硅/石墨烯复合薄膜，所述硅/石墨烯复合薄膜包括交替层叠设置的至少一层硅薄膜层和至少一层石墨烯薄膜层，所述硅薄膜层通过静电引力结合在所述集流体上或所述石墨烯薄膜层上，所述石墨烯层通过静电引力结合在所述集流体上或所述硅薄膜层上。 该电极具有高结构稳定性，能够有效缓解硅材料膨胀造成的电极结构破坏，提高电池循环寿命，且具有高比容量和高倍率性能。本发明还提供了该电极的制备方法和包括该电极的锂离子电池。 3、一种石墨烯增强的一体化电极及其制备方法和电池 本发明提供了一种石墨烯增强的一体化电极，包括导电材料线性结构体、活性材料线性结构体、及原位生长在导电材料线性结构体和/或活性材料线性结构体表面的石墨烯层，导电材料线性结构体和活性材料线性结构体在三维空间内相互穿插形成线性网络结构，石墨烯层将两种线性结构体连接在一起构成一体化三维线性网络整体，一体化三维线性网络整体具有网络间隙，导电材料线性结构体为具有电子收集作用的集流体材料，活性材料线性结构体为可通过脱嵌离子进行能量存储的材料。 该一体化电极可有效改善电极活性材料与集流体间的应力界面，具有高能量密度和高循环稳定性。本发明还提供了该一体化电极的制备方法和包含该一体化电极的电池。 4、一种制备电容器的方法及电容器 一种制备电容器的方法及电容器，用于解决现有技术中具有凸起结构的电容器难以实现的问题。所述方法包括： 采用压缩模塑的方式在第一聚合物衬底上形成至少一个凸起结构；在具有所述至少一个凸起结构的所述第一聚合物衬底上形成第一石墨烯层；将具有所述第一石墨烯层的所述第一聚合物衬底、表面具有导电层的第二衬底以及至少两个支撑柱键合在一起，形成所述电容器； 其中，所述第一石墨烯层与所述导电层相正对，所述至少两个支撑柱由绝缘材料制备，位于所述第一聚合物衬底与所述第二衬底之间，且所述至少两个支撑柱的高度使得所述第一石墨烯层与所述导电层之间具有间隙。 5、电容式压力传感器及其制备方法 一种电容式压力传感器，包括：第一柔性衬底(101)、第一石墨烯电极板(102)、绝缘介质层(103)、第二石墨烯电极板(104)和第二柔性衬底(105)，其中，该绝缘介质层(103)用于将第一石墨烯电极板(102)和第二石墨烯电极板(104)隔离且保持预定间隔；第一石墨烯电极板(102)和第二石墨烯电极板(104)中分别包括至少一路串联的石墨烯电极，第一石墨烯电极板(102)的至少一路串联的石墨烯电极和第二石墨烯电极板(104)的至少一路串联的石墨烯电极交叉排列，并且该电容式压力传感器的多个电容中的每个电容包括第一石墨烯电极板(102)和第二石墨烯电极板(104)中位于交叉位置的一对相向面对的石墨烯电极。还提供了一种电容式压力传感器的制作方法。 6、一种锂离子电池用导电粘结剂及其制备方法、锂离子电池电极极片及制备方法和锂离子电池 本发明提供了一种锂离子电池用导电粘结剂，包括石墨烯以及接枝在所述石墨烯表面的第一粘结剂，所述第一粘结剂包括聚乙烯醇、羧甲基纤维素钠、聚乙二醇、聚乳酸、聚甲基丙烯酸甲酯、聚苯乙烯、聚偏氟乙烯、六氟丙烯聚合物、苯乙烯-丁二烯橡胶、海藻酸钠、淀粉、环糊精和多聚糖中的至少一种。 该锂离子电池用导电粘结剂兼具良好的导电性能和粘结性能，且具有一定的强度可增强电极极片整体的力学强度，该导电粘结剂实现了粘结剂与导电剂合二为一，因此可提高极片活性物质的含量，进一步提升电芯能量密度。本发明还提供了该导电粘结剂的制备方法，以及包含该导电粘结剂的电极极片和锂离子电池。 7、一种硅基复合负极片及其制备方法和锂离子二次电池 本发明提供了一种硅基复合负极片，包括集流体、及设置于集流体上的一维硅基壳核复合结构阵列，所述一维硅基壳核复合结构以原位生长于集流体上的核负极材料为核、以硅基材料为壳，所述核负极材料为碳纳米管、碳纳米纤维、多孔碳、石墨烯、嵌锂金属及合金、钛酸锂、过渡金属氧化物、双金属氧化物、金属硫化物、金属氮化物和金属磷化物中的一种或几种，核负极材料呈一维垂直阵列结构排列在集流体上。 该硅基复合负极片具有高倍率特性和高循环稳定性，能有效改善硅的低电导率并解决其膨胀造成的粉化与极化问题，提高电极的容量与循环寿命。本发明还提供了该硅基复合负极片的制备方法和包含该硅基复合负极片的锂离子二次电池。 8、透明电极及其制备方法、显示面板、太阳能电池 一种透明电极，包括：衬底(1)；设置在所述衬底(1)上的石墨烯导电层(2)和由透明材料形成的场效应控制层(3)；以及，设置在所述石墨烯导电层(2)和所述场效应控制层(3)之间的电介质层(4)；所述场效应控制层(3)在工作状态下带有极性电荷。降低了透明电极的方块电阻。（资料来源：soopat） 附：专利申请人简介 华为技术有限公司是全球领先的ICT（信息与通信）基础设施和智能终端提供商，致力于把数字世界带入每个人、每个家庭、每个组织，构建万物互联的智能世界。在通信网络、IT、智能终端和云服务等领域为客户提供有竞争力、安全可信赖的产品、解决方案与服务，与生态伙伴开放合作，持续为客户创造价值，释放个人潜能，丰富家庭生活，激发组织创新。华为坚持围绕客户需求持续创新，加大基础研究投入，厚积薄发，推动世界进步。
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  • 《科普 | 氧化石墨烯薄膜在集成光学器件中的应用》
    • 来源专题：光电情报网信息监测服务平台
    • 编译者：husisi
    • 发布时间：2020-12-17
    • 氧化石墨烯块体材料的人工合成最早在1859年由牛津大学科学家Brodie实现。自从2004年单层石墨烯合成引发二维材料的研究井喷式增长以来，二维氧化石墨烯薄膜的研究也随之广泛开展。和石墨烯相比，氧化石墨烯材料结构中除了含有正六边形的碳环外，还有许多的含氧官能团如羟基（-OH）、羧基（-COOH）及碳氧双键（=O）。这些含氧官能团的比例可以通过物理或者化学方法进行调节，从而进一步调节氧化石墨烯的材料带隙和性质。此外，氧化石墨烯的合成可以在溶液中进行，这使得其合成相较于其他二维材料的化学气相沉积合成更加简便，适合大规模的器件制备和工业开发。因氧化石墨烯薄膜具有以上优异的特性，迅速引起了科研工作者们的关注，被广泛应用到于太阳能电池、水净化、传感器、显示成像，造纸，光学非线性及DNA检测等诸多领域。 图1. 石墨烯和氧化石墨烯的对比 从工业开发和器件制备角度，尽管二维材料成为科研热点，但是大多数二维材料受限于合成方法的制约，只能通过机械转移的方法引入微纳尺度的集成器件，这使得其很难在器件层级实现材料厚度和尺寸的精确控制，从而大大限制了其在实际工程中的应用。相较于其他二维材料，氧化石墨烯的制备可以利用自组装的方法实现了氧化石墨烯薄膜在硅和二氧化硅衬底上的大面积、高均匀性沉积。该沉积方法可以实现单层氧化石墨烯薄膜（厚度约2 nm）的逐层沉积，从而实现对厚度的精确控制。在此基础上，结合半导体器件中的标准光刻和剥离制备工艺可实现其尺寸和位置的精确控制。此外，通过调节氧化石墨烯中含氧官能团的数量，可以调节材料的化学，电学及光学性质，进而满足实际应用中的不同需求。 斯威本科技大学团队总结归纳了近年来氧化石墨烯薄膜在集成光学器件中的应用，首先总结对比了氧化石墨烯和石墨烯的光学特性，包括线性光学性质和非线性光学性质。然后，详细介绍了氧化石墨烯的化学合成和片上集成制备，并介绍了多种调控含氧官能团的方法。在此基础上，分类总结了含有氧化石墨烯薄膜的集成光学器件，包括太阳能吸收器、光学透镜、全息显示、起偏器、传感器、克尔光学非线性器件、饱和吸收光学器件、发光二极管、光电探测器等。最后，对氧化石墨烯薄膜在集成光学器件中未来的发展方向进行了展望。 这一成果近期发表在Advanced Materials 上，斯威本科技大学讲师吴佳旸博士为该论文的第一作者，斯威本科技大学贾宝华教授和David Moss教授为共同通讯作者。
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