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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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  • 《引入石墨烯量子点，让古墓壁画更“长寿”》
    • 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：2018-11-22
    • 价值连城的古代馆藏壁画正受到日益严重的损坏。而由于具有极好的兼容性，无机纳米材料（如纳米氢氧化钙）作为一种前景良好的壁画保护材料受到广泛关注。但到目前为止，其合成方法仍然成本高，操作复杂，而且通常使用有机溶剂。 西北工业大学纳米能源材料研究中心教授魏秉庆团队近日在《先进功能材料》上发表论文称，他们利用简便经济的水溶液，巧妙地合成了氢氧化钙/石墨烯量子点杂化纳米材料，并将其成功应用于3处著名唐墓壁画的保护中，取得了良好的效果。 “研究人员通过合成氢氧化钙/石墨烯量子点杂化纳米材料，提出了全新的壁画保护概念。研究结果显示，杂化纳米材料的颗粒小、尺寸均匀，具有强粘附性，使壁画加固更可行。”魏秉庆说，此外，杂化纳米材料还具有抗紫外线能力，比无机材料具有更好的保护效果。 可更好更长时间延长壁画寿命 “壁画的结构由外而内主要包括颜料层、白灰层、草泥层、砖墙层，白灰层的主要成分是碳酸钙。”魏秉庆介绍，而白灰层容易失效导致壁画表层受损。 魏秉庆告诉科技日报记者，壁画保护材料主要分为有机和无机两大类。有机保护材料与壁画本体兼容性差、长时间使用容易老化、变脆变黄，导致机械性下降。同时，由于形成的膜不透气，壁画最终会膨胀、粉化，从而造成壁画不可修复。 而氢氧化钙等无机保护材料具有兼容性好、耐老化等优点。在施加到壁画表面后，氢氧化钙会与空气中的二氧化碳反应生成碳酸钙从而与白灰层融为一体，提高白灰层的强度，起到保护作用。通过进一步将氢氧化钙纳米化后，其表面活性及稳定性大幅增加，可以更好更长时间延长壁画的寿命。 水溶液方法巧妙合成杂化纳米材料 自2000年意大利学者提出纳米氢氧化钙保护壁画以来，中外学者用了近20年的努力，尝试了水溶液法、醇溶液法、微乳液法和钙金属法等方法来合成纳米氢氧化钙。“然而到目前为止，合成的氢氧化钙仍旧存在着尺寸大、渗透性差等不足。”团队成员朱金萌对记者说，此外，碳化慢、加固强度低等问题仍未得到有效解决。 围绕这一问题，魏秉庆团队经过长时间系统研究，创造性引入石墨烯量子点。 “利用石墨烯量子点表面活性剂的限域效应，有效调控了氢氧化钙的成核生长动力学速率，从而实现了氢氧化钙纳米材料的可控合成，突破了困扰研究者们多年的瓶颈问题。”魏秉庆说。 新研究采用简便经济的水溶液方法巧妙地合成“氢氧化钙/石墨烯量子点”杂化纳米材料，提出了全新的壁画保护概念。研究结果显示，该材料颗粒小（约80纳米）、尺寸均匀，且对壁画颜料具有强粘附性。由于石墨烯量子点的增强作用，氢氧化钙纳米材料完全碳化成一种稳定的“方解石”相，该相对于壁画加固十分重要。 文物保护亟须与新材料研发紧密结合 壁画主要包括建筑壁画、石窟壁画和墓葬壁画。新纳米材料主要应用到墓葬壁画。墓葬壁画从时间和范围分布都很广泛，从4200年前的石峁遗址壁画到唐、宋、元、明、清历代均有发现墓葬壁画，无论数量和质量上都受到人们的极大关注。 另外唐墓壁画展示了当时社会生活的方方面面，如服饰装扮、舞蹈乐器、仪仗礼仪、传统文化等，壁画保护研究具有极为重要的意义。 一直以来，我国都将文物保护归类于社会科学领域，注重人文研究而忽视了新材料与新技术在文物保护中的应用研究。 同时，受西方国家文物保护思想和技术的影响，我国的文物保护理念和材料技术大都借鉴西方国家的经验。因此，如何发挥我国理工科学者的优势、与传统文物保护有机结合，并且形成具有中国特色的文物保护理念是材料科学与文物保护研究过程中遇到的困难。 西北工业大学充分利用陕西省文物大省的优势，与陕西省考古研究院等文保单位强强联合，创新性地将当前的新型材料技术与传统保护经验相结合。魏秉庆表示，后续团队会继续研发性能更加优异的壁画保护材料，并进一步推广这些材料的应用范围，让更多亟待修复的古代壁画获得有效保护。
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