石墨烯论文答辩问题有哪些

石墨烯论文答辩问题有哪些

1、题目：题目应简洁、明确、有概括性，字数不宜超过20个字（不同院校可能要求不同）。本专科毕业论文一般无需单独的题目页，硕博士毕业论文一般需要单独的题目页，展示院校、指导教师、答辩时间等信息。英文部分一般需要使用TimesNewRoman字体。2、版权声明：一般而言，硕士与博士研究生毕业论文内均需在正文前附版权声明，独立成页。个别本科毕业论文也有此项。3、摘要：要有高度的概括力，语言精练、明确，中文摘要约100—200字（不同院校可能要求不同）。4、关键词：从论文标题或正文中挑选3～5个（不同院校可能要求不同）最能表达主要内容的词作为关键词。关键词之间需要用分号或逗号分开。5、目录：写出目录，标明页码。正文各一级二级标题（根据实际情况，也可以标注更低级标题）、参考文献、附录、致谢等。6、正文：专科毕业论文正文字数一般应在3000字以上，本科文学学士毕业论文通常要求8000字以上，硕士论文可能要求在3万字以上（不同院校可能要求不同）。毕业论文正文：包括前言、本论、结论三个部分。前言（引言）是论文的开头部分，主要说明论文写作的目的、现实意义、对所研究问题的认识，并提出论文的中心论点等。前言要写得简明扼要，篇幅不要太长。本论是毕业论文的主体，包括研究内容与方法、实验材料、实验结果与分析（讨论）等。在本部分要运用各方面的研究方法和实验结果，分析问题，论证观点，尽量反映出自己的科研能力和学术水平。结论是毕业论文的收尾部分，是围绕本论所作的结束语。其基本的要点就是总结全文，加深题意。7、致谢：简述自己通过做毕业论文的体会，并应对指导教师和协助完成论文的有关人员表示谢意。8、参考文献：在毕业论文末尾要列出在论文中参考过的所有专著、论文及其他资料，所列参考文献可以按文中参考或引证的先后顺序排列，也可以按照音序排列（正文中则采用相应的哈佛式参考文献标注而不出现序号）。9、注释：在论文写作过程中，有些问题需要在正文之外加以阐述和说明。10、附录：对于一些不宜放在正文中，但有参考价值的内容，可编入附录中。有时也常将个人简介附于文后。

石墨烯锌粉涂料

问题一：石墨比重多少 石墨比重多少 ，一般来说石墨的体积密度从都有 ，一般来说石墨的体积密度从都有 问题二：物质的密度大小和它的致密性有关系吗？一些致密的物质如石墨烯，它们 密度是反映物质特性的物理量。 只由物质本身种类决定，同一种物质的密度与这种物质的多少无关。 但是质量与物质多少有关，物质越多质量越多。 问题三：石墨烯超级电容电池与锂电池哪个密度大 目前普通的超级电容能量密度只有10wh/kg左右，还远不如锂电池，锂电池的能量密度在110-150wh/kg 而石墨烯超级电容能量密度为现有超级电容的12倍，也就是120wh/kg，那样就可以跟锂电池相当了。 问题四：手撕单层石墨烯的成功率大约多少 ‘烯王’的落地开启了石墨烯在能源领域的应用时代。”东旭光电投资负责人、上海碳源汇谷董事长王忠辉表示：“该石墨烯技术是石墨烯在锂电池应用史上的一次革命性突破，是石墨烯业界翘首以盼的真正的杀手级应用。” 消息一出，很快资本市场的一些“猎手们”声称，“烯王”的问世标志着中国诞生了真正意义上的石墨烯电池，代表着我国在石墨烯技术上已领先于世界别国，将带来整个电池产业的变革。 关于石墨烯电池，“给智能手机充满电只要几秒钟，新能源车一次充电8分钟，可行驶1000公里……”近些年，在很多文章以及演讲场合中，人们时常可以听到这样的说法。 在全世界范围内，这些年新能源汽车发展迅速，但目前，好的电动汽车充一次电至少需花2个小时，大约可跑300公里，而这已经是极高的效率了，更多的电动汽车充一次电则需要花3-4个小时甚至是更多的时间。石墨烯电池概念的出现，让很多人看到了希望。因此有关石墨烯电池的任何风吹草动，都会在市场上引起很大的风浪。“烯王”落地，东旭光电的股价立刻就开启暴涨模式，一周涨幅曾达40%。数据显示，东旭光电在近20日的股价涨达60%左右。 1、目前制备石墨烯极其困难是学界共识 在回答这个问题之前，我们先来看看究竟什么是石墨烯。2004年，英国曼彻斯特大学的安德烈？盖姆和康斯坦丁？诺沃肖洛夫从石墨薄片中剥离出了石墨烯，他们二人因此荣获2010年诺贝尔物理学奖。这里的石墨烯，是由单层碳原子层构成的蜂窝状晶格二维原子晶体，理论厚度仅为纳米，其具有优异的电学、热传导、阻隔性等材料性能，因此其在电池领域的应用被很多人看好，称之为“材料之王”。 英国曼彻斯特大学的安德烈？盖姆和康斯坦丁？诺沃肖洛夫从石墨薄片中剥离出了石墨烯，他们二人因此荣获2010年诺贝尔物理学奖 但实际上，学术界一直对石墨烯有个共同的看法，即目前制造石墨烯的成本过高并且技术方面并不完善，若要实现工业化应用现在还存在很大的困难。 比如要想获得电学和机械性能都最佳的石墨烯样品，依然需要依靠最费时费力费钱的手段――机械剥离法，即用胶带粘到石墨上，手工把石墨烯离析出来。2004年诺沃肖洛夫他们就是这么制备出石墨烯的。尽管所需的设备和技术含量看起来都很低，但问题是成功率更低，弄点儿样品做研究还可以，要是进行工业化生产，这样的手段毫无用途，就是掌握了全世界的石墨矿也没有任何商业价值。 2、号称能量产的多为石墨微片或畸形圆环，并非真正的石墨烯 经过这些年的努力，尽管科学家们找到了一些能够增加产量、又能够降低成本的石墨烯制造方法，但是迄今为止还没有真的能适合工业化低成本大规模推广生产的技术。一些厂家宣称可以量产百吨级别的石墨烯，其实量产出来的根本就不是真正的石墨烯物质。得到的除了单层的石墨烯，还有两层的、三层的甚至更多层数的石墨微片。 在另外一个方面，就是用一些新的生产方法得到大量的单层的石墨烯，虽然一片石墨烯的中央部分是完美的六元环，但在边缘部分往往会被打乱，成为五元环或七元环。如果制成石墨烯产品，这些畸形环不但分布在边缘，还存在于每“一片”在做出来的石墨烯内部，成为结构弱点、容易断裂。 中国科学院院士、中国科学院物理研究所研究员高鸿钧说，在实际应用中，只有没有任何缺陷的石墨烯才具备强大特性。否则，整个石墨烯产品的强度要被大幅削弱。而事实上，也正是这样的障碍，真正意义上的石墨烯电池大规模商业化生产目前为时尚早。 北京有色金属研究总院高级工程师、清华大学博士刘冠伟在接受北京科技报采访时表示，即便是现在有企业宣称有新的石墨烯产品问世了，石墨烯在这种产品中也多是扮演添加剂的角色，其在电池领......>> 问题五：石墨比重 首先说的是体积密度还是真密度，我看楼上说的大多是真密度，一般来说石墨的体积密度从都有 问题六：石墨烯的费米能级和载流子浓度是什么关系 石墨烯的载流子就是反键轨道上的电子。 所以成键-反键轨道能级差越低，电子流动性越好。 问题七：石墨烯的用途？ 石墨烯的应用范围广阔。根据石墨烯超薄，强度超大的特性，石墨烯可被广泛应用于各领域，比如超轻防弹衣，超薄超轻型飞机材料等。根据其优异的导电性，使它在微电子领域也具有巨大的应用潜力。石墨烯有可能会成为硅的替代品，制造超微型晶体管，用来生产未来的超级计算机，碳元素更高的电子迁移率可以使未来的计算机获得更高的速度。另外石墨烯材料还是一种优良的改性剂，在新能源领域如超级电容器、锂离子电池方面，由于其高传导性、高比表面积，可适用于作为电极材料助剂。 问题八：石墨和石墨烯的物理性质完全相同么 不相同 石墨是碳的一种同素异形体其物理性能是： 颜色呈灰黑,有金属光泽,不透明固体,质软并有滑腻感,能导电、传热,密度,熔点3652℃,沸点4827℃,硬度1 石墨烯目前是世上最薄却也是最坚硬的纳米材料，它几乎是完全透明的，只吸收的光； 导热系数高达5300 W/m・K，高于碳纳米管和金刚石，常温下其电子迁移率*超过15000 cm2/V・s，又比纳米碳管或硅晶体*高，而电阻率只约10-6 Ω・cm，比铜或银更低，为目前世上电阻率最小的材料。 问题九：石墨比重多少 石墨比重多少 ，一般来说石墨的体积密度从都有 ，一般来说石墨的体积密度从都有 问题十：物质的密度大小和它的致密性有关系吗？一些致密的物质如石墨烯，它们 密度是反映物质特性的物理量。 只由物质本身种类决定，同一种物质的密度与这种物质的多少无关。 但是质量与物质多少有关，物质越多质量越多。

石墨烯有关的毕业论文

论文选题有意义，写出来的 文章 才有学术价值，如果选定的题目毫无意义或过于偏狭，也毫无价值可言。关于工科方面的论文题目有哪些?下面我给大家带来工科方面的 毕业 论文题目选题方向参考，希望能帮助到大家!

电气自动化专业论文题目参考

1、130吨小型冷库设计与控制

2、专用可编程控制器的研制

3、基于VPVT控制算法的变风量空调系统的研究

4、基于四卷筒电气差动的抓斗卸船机控制系统研究

5、高速全伺服热收缩膜包装机的电气自动化设计

6、发电厂电气综合自动化系统的研究

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8、醋酸乙烯项目供配电系统继电保护的设计与实现

9、发电厂电气综合自动化管理系统的研究

10、火电厂厂用电监控系统及纳入DCS应用的研究

11、火电厂电气监控中主控单元的研究

12、现场总线应用于发电厂电气控制系统的研究

13、110kV变电所继电保护自动化设计分析

14、综合机械化在煤矿开采中的应用探讨

15、电控及自动化设备可靠性试验 方法 研究

16、发电厂电气监控系统发展的探讨

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18、巷道堆垛机控制系统的设计

19、分析电气的自动化在电气工程中的融合运用

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23、浅谈综合机械化在煤矿开采上的应用

24、电厂电气监控系统发展问题探讨

25、基于课程群及项目驱动的教学新模式探索

26、浅谈综合机械化在煤矿开采上的应用

27、电气工程自动化的智能化技术应用分析

28、火电厂厂用电监控系统的应用

29、发电厂电气监控管理系统应用方式研究

30、探析电气设备自动化控制中PLC技术的应用

31、基于低压电器的电气工程继电器自动化应用研究

32、电气工程自动化专业特点及其发展前景

33、浅谈电气工程及其自动化

34、水电站自动化控制与应用

35、发电厂电气综合自动化应用分析

36、沈海电厂200MW机组励磁系统及自动化装置改造分析

37、电厂电气监控系统初探

38、楼宇自动化在生活中的应用分析

39、高职自动化类专业的PLC课程教学改革探索

40、电器自动化调试系统探究

41、应用型高校电气工程及其自动化专业课程体系改革探讨

42、浅谈电力自动化节能设计技术

43、大型设备或构件高空从室外向室内吊装工艺

44、高职电气专业岗位化课程体系改革实践

45、提高自动化设备可靠性的智能控制系统的研究

46、探讨电气的自动化在电气工程中融合运用

47、发电厂电气综合自动化系统浅析

48、水电厂电气工程自动化监控 系统安全 防护探讨

49、提高中职PLC课程教学效果的策略

50、火车站警戒线监控系统设计

焊接技术及自动化论文题目

1、基于振镜扫描的激光微焊接技术研究

2、摩擦叠焊试验装置及焊接工艺研究

3、核电厂检修局部干法自动水下焊接技术研究

4、汽车白车身零部件激光三维切割与搭接焊研究

5、基于Agent及FEA的焊接加工过程协同设计系统研究

6、大厚板高强钢双面双弧焊新工艺及机器人自动化焊接技术

7、海底管道铺设焊接机器人系统研究

8、轨道客车用SUS301L奥氏体不锈钢激光叠焊技术研究

9、机器人双丝共熔池脉冲MAG高速焊及协同控制模式熔滴过渡行为研究

10、基于视觉及电弧传感技术的机器人GTAW三维焊缝实时跟踪控制技术研究

11、中厚板复杂轨迹焊缝跟踪的关键技术研究

12、送置焊剂片链超窄间隙电弧焊接方法研究

13、镍直缝管焊接成型设备与工艺

14、飞机油箱搅拌摩擦焊缝超声特征成像方法研究

15、基于激光加工技术的激光熔锡焊机理分析及实验研究

16、管道窄焊缝摆动电弧跟踪系统关键技术研究

17、基于磁控传感器的窄间隙CO_2气体保护焊跟踪方法的研究

18、铝合金中厚板窄间隙激光焊接技术研究

19、管道闪光对焊在线监测系统及焊接工艺研究

20、机器人管板自动焊接系统关键技术研究

21、重大装备结构模块螺柱焊焊接工艺的优化

22、专业集群视角下的高职院校校企合作研究

23、机器人焊接自动跟踪及FPGA控制器的研究

24、钢/铝异种金属激光深熔焊接数值模拟与实验研究

25、激光焊缝视觉测量系统研究

26、船舶船体建造中焊接质量控制的研究

27、管桩端板多工位机器人自动化焊接系统设计

28、环盘类零件机器人自动化焊接系统设计与仿真

29、马鞍型焊缝焊接机器人机构设计与仿真

30、工艺管道自动焊工作站研发及工艺推广应用

31、45钢-40Cr钢传动轴激光焊接工艺研究

32、基于移动及Windows平台的焊接技术研究所OA系统研发

33、金属网带机器人等离子弧焊自动化生产线及工艺参数研究

34、膜式壁焊机的设计与相关技术研究

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36、汽车减震器活塞杆激光焊接专用设备的设计与研制

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38、基于线结构光的管体直焊缝焊接质量控制算法研究

39、基于汽车座椅调角器激光远程焊接系统设计及工艺研究

40、光纤激光柔性焊接装备研发及TA15钛合金焊接工艺研究

机械论文题目

1、自主导航农业机械避障路径规划

2、煤矿机械电气设备自动化调试技术研究

3、机械加工中加工精度的影响因素与控制

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5、基于并联交错的起重机械节能装置设计研究

6、CNN和RNN融合法在旋转机械故障诊断中的应用

7、机械剪切剥离法制备石墨烯研究进展

8、机械压力机滚滑复合导轨结构设计研究

9、机械压力机曲轴、轴瓦温升自动控制设计技术

10、基于无线传感的机械冲压机振动监测分析

11、基于GNSS的农业机械定位与姿态获取系统

12、一种冗余机械臂多目标轨迹优化方法

13、基于湍流模型的高速螺旋槽机械密封稳态性能研究

14、基于多楔现象的微孔端面机械密封泄漏率分析及孔形设计

15、牵引变电站直流断路器机械状态监测与故障诊断研究

16、方钢管混凝土柱卡扣机械连接试验及有限元分析

17、机械电子工程与人工智能的关系

18、机械法与机械-酶消化法制备大鼠膈肌组织单细胞悬液的比较

19、机械制造工艺及精密加工技术研究

20、腐蚀减薄对X80钢管机械损伤凹陷过程中应力应变的影响

21、基于驻极体材料的机械天线式低频通信系统仿真研究

22、基于"J型锁芯"的机械锁芯结构创新分析

23、浅析我国烟草机械技术的发展现状和趋势

24、液滴分析仪的机械结构设计

25、化工机械密封件损伤数值模拟及维修对策探讨

26、一种镍基单晶高温合金的反相热机械疲劳行为

27、浅谈机械数控技术的应用现状和发展趋势

28、数控机械加工进刀工艺优化措施分析

29、基于STM32六自由度机械臂发展前景

30、机械工程自动化技术存在的问题及对策探析

31、机械设计制造的智能化发展趋势综述

32、RFID在机械加工中的应用探究

33、试论船舶机械设备维修保养中的常见故障及排除方法

34、探讨港口流动机械预防性维护保养

35、关于端盖零件机械加工工艺的设计要点分析

36、关于机械加工工艺对零件加工精度的影响研究

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38、论机械设计加工中需要注意的问题

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40、机械零件加工精度影响因素探析

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石墨烯的论文文献

楼主可以参考这篇论文，希望对您有帮助。

石墨烯(Graphene)：是一种由碳原子以sp2杂化轨道组成六角型呈蜂巢晶格的平面薄膜，只有一个碳原子厚度的二维材料。2004年，英国曼彻斯特大学物理学家安德烈·海姆和康斯坦丁·诺沃肖洛夫，成功地在实验中从石墨中分离出石墨烯，而证实它可以单独存在，两人也因“在二维石墨烯材料的开创性实验”为由，共同获得2010年诺贝尔物理学奖。 石墨烯目前是世上最薄却也是最坚硬的纳米材料，它几乎是完全透明的，只吸收的光”;导热系数高达5300 W/m·K，高于碳纳米管和金刚石，常温下其电子迁移率超过15000 cm2/V·s，又比纳米碳管或硅晶体*高，而电阻率只约10-6 Ω·cm，比铜或银更低，为目前世上电阻率最小的材料。因为它的电阻率极低，电子跑的速度极快，因此被期待可用来发展出更薄、导电速度更快的新一代电子元件或晶体管。 石墨烯的用途： 纳电子器件方面 2005年，Geim研究组[3 J与Kim研究组H 发现，室温下石墨烯具有10倍于商用硅片的高载流子迁移率(约10 am /V·s)，并且受温度和掺杂效应的影响很小，表现出室温亚微米尺度的弹道传输特性(300 K下可达 m)，这是石墨烯作为纳电子器件最突出的优势，使电子工程领域极具吸引力的室温弹道场效应管成为可能。较大的费米速度和低接触电阻则有助于进一步减小器件开关时间，超高频率的操作响应特性是石墨烯基电子器件的另一显著优势。此外，石墨烯减小到纳米尺度甚至单个苯环同样保持很好的稳定性和电学性能，使探索单电子器件成为可能。 利用石墨烯加入电池电极材料中可以大大提高充电效率，并且提高电池容量。自我装配的多层石墨烯片不仅是锂空气电池的理想设计，也可以应用于许多其他潜在的能源存储领域如超级电容器、电磁炮等。此外，新型石墨烯材料将不依赖于铂或其他贵金属，可有效降低成本和对环境的影响。 代替硅生产超级计算机 科学家发现，石墨烯还是目前已知导电性能最出色的材料。石墨烯的这种特性尤其适合于高频电路。高频电路是现代电子工业的领头羊，一些电子设备，例如手机，由于工程师们正在设法将越来越多的信息填充在信号中，它们被要求使用越来越高的频率，然而手机的工作频率越高，热量也越高，于是，高频的提升便受到很大的限制。由于石墨烯的出现，高频提升的发展前景似乎变得无限广阔了。 这使它在微电子领域也具有巨大的应用潜力。研究人员甚至将石墨烯看作是硅的替代品，能用来生产未来的超级计算机。 光子传感器 石墨烯还可以以光子传感器的面貌出现在更大的市场上，这种传感器是用于检测光纤中携带的信息的，现在，这个角色还在由硅担当，但硅的时代似乎就要结束。去年10月，IBM的一个研究小组首次披露了他们研制的石墨烯光电探测器，接下来人们要期待的就是基于石墨烯的太阳能电池和液晶显示屏了。因为石墨烯是透明的，用它制造的电板比其他材料具有更优良的透光性。 基因电子测序 由于导电的石墨烯的厚度小于DNA链中相邻碱基之间的距离以及DNA四种碱基之间存在电子指纹，因此，石墨烯有望实现直接的，快速的，低成本的基因电子测序技术。 减少噪音 美国IBM 宣布，通过重叠2层相当于石墨单原子层的“石墨烯(Graphene)”，试制成功了新型晶体管，同时发现可大幅降低纳米元件特有的1/f。石墨烯，试制成功了相同的晶体管，不过与预计的相反，发现能够大幅控制噪音。通过在二层石墨烯之间生成的强电子结合，从而控制噪音。噪声。 隧穿势垒材料 量子隧穿效应是一种衰减波耦合效应，其量子行为遵守薛定谔波动方程，应用于电子冷发射、量子计算、半导体物理学、超导体物理学等领域。传统势垒材料采用氧化铝、氧化镁等材料，由于其厚度不均、容易出现孔隙和电荷陷阱，通常具有较高的能耗和发热量，影响到了器件的性能和稳定性，甚至引起灾难性失败。基于石墨烯在导电、导热和结构方面的优势，美国海军研究试验室(NRL)将其作为量子隧穿势垒材料的首选。未来得石墨烯势垒将有可能在隧穿晶体管、非挥发性磁性记忆体和可编程逻辑电路中率先得以应用。 其它应用 石墨烯还可以应用于晶体管、触摸屏、基因测序等领域，同时有望帮助物理学家在量子物理学研究领域取得新突破。中国科研人员发现细菌的细胞在石墨烯上无法生长,而人类细胞却不会受损。利用这一点石墨烯可以用来做绷带,食品包装甚至抗菌T恤;用石墨烯做的光电化学电池可以取代基于金属的有机发光二极管,因石墨烯还可以取代灯具的传统金属石墨电极,使之更易于回收。这种物质不仅可以用来开发制造出纸片般薄的超轻型飞机材料、制造出超坚韧的防弹衣，甚至能让科学家梦寐以求的万英里长太空电梯成为现实。 参考文献：石墨烯 -

它是一种二维晶体，其特性是其中电子的运动速度达到了光速的1/300，超过电子在一般导体中的运动速度。将石墨剥离，形成薄薄的石墨片。当把石墨片剥成单层之后，这种只有一个碳原子厚度的单层就是石墨烯。

通常我们将具有原子厚度的二维碳材料，称为石墨烯,石墨烯(Graphene)，这是一种二维晶体，厚度只有一个原子的直径，但是它比钻石还硬，传输电流的速度比电脑芯片里的硅元素快100倍。

石墨烯最新研究论文

超级材料—石墨烯

“超级材料”这个词近来被大量的使用——陶瓷超级材料，气凝胶超级材料，弹性体超级材料。但是有一种超级材料把它们都淹没了，它让它的发现者获得了诺贝尔奖，并为科学的炒作和兴奋定义了上限。它有可能使处理、电力储存、甚至太空 探索 发生革命性的变化，这就是石墨烯材料。那么石墨烯的市场应用主要有哪些方面的呢？

石墨烯是由单层碳原子排列成六边形晶格的一种异形体(形式)。它是碳的许多其他异形体的基本结构元素，如石墨、钻石、碳、碳纳米管和富勒烯。石墨烯有许多不同寻常的性质，它能有效地传导热量和电，它的导电性也非常高，而且几乎是透明的。它不仅具有令人难以置信的物理特性，还被广泛引用为每一重量基础上创造的最坚固的材料。例如，石墨烯在原子小的情况下，可以使处理器中的晶体管更加紧密地封装，并允许许多电子行业向前迈进一大步。

在未来的石墨烯时代，随着批量化生产以及石墨烯技术等难题的逐步突破，石墨烯的产业化应用步伐正在加快，基于已有的研究成果，未来，石墨烯将会在以下领域率先实现商业化应用：

01 基础研究方面的应用

石墨烯对物理学基础研究有着特殊意义，它使得一些此前只能在理论上进行论证的量子效应可以通过实验经行验证。在二维的石墨烯中，电子的质量仿佛是不存在的，这种性质使石墨烯成为了一种罕见的可用于研究相对论量子力学的凝聚态物质——因为无质量的粒子必须以光速运动，从而必须用相对论量子力学来描述，这为理论物理学家们提供了一个崭新的研究方向：一些原来需要在巨型粒子加速器中进行的试验，可以在小型实验室内用石墨烯进行。

02 传感器方面的应用

石墨烯可以做成化学传感器，这个过程主要是通过石墨烯的表面吸附性能来完成的，根据部分学者的研究可知，石墨烯化学探测器的灵敏度可以与单分子检测的极限相比拟。石墨烯独特的二维结构使它对周围的环境非常敏感。石墨烯是电化学生物传感器的理想材料，石墨烯制成的传感器在医学上检测多巴胺、葡萄糖等具有良好的灵敏性。

03 新能源电池方面的应用

新能源电池也是石墨烯最早商用的一大重要领域。美国麻省理工学院已成功研制出表面附有石墨烯纳米涂层的柔性光伏电池板，可极大降低制造透明可变形太阳能电池的成本，这种电池有可能在夜视镜、相机等小型数码设备中应用。另外，石墨烯超级电池的成功研发，也解决了新能源 汽车 电池的容量不足以及充电时间长的问题，极大加速了新能源电池产业的发展。这一系列的研究成果为石墨烯在新能源电池行业的应用铺就了道路。

04 防腐涂料领域的应用

目前国内防腐涂料消费量近180万吨，占世界防腐涂料总消费量的40%以上。我国防腐涂料需求主要集中在船舶、石油化工、桥梁、集装箱等领域。涂料中添加石墨烯后，石墨烯能够形成稳定的导电网格，有效提高锌粉的利用率，同时，石墨烯涂层能在金属表而与活性介质之间形成物理阻隔层，对基底材料起到良好的防护作用。

近年石油化工、铁路交通、新能源、基础设施建设等更是蓬勃发展，为防腐涂料提供了广阔的市场空间。烯旺 科技 致力于对石墨烯涂料进行大规模商业和工业应用，为全球客户提供高效产品和全方位解决方案，打破中国重防腐涂料和核心原料严重依赖进口的局面，为涂料行业工业提供坚实的基础。 作为石墨烯应用的开拓者，石墨烯防腐涂料和功能性涂料成为烯旺 科技 重点发展战略之一。烯旺 科技 整合集团投资的涂料资源，组织顶尖科研人员，率先开发了石墨烯复合陶瓷耐蚀树脂和涂料系列产品以及独特的石墨烯改性锌粉底漆等。

05 医疗 健康 领域的应用

今年3月，南京医科大学和烯旺 科技 共同研发的一项石墨烯无创治疗肿瘤新技术，被美国生物医学顶级期刊《Advanced Therapeutics》(先进医疗) 作为封面论文发表，这种无创、低副作用、低成本的全新治疗策略，或将成为治愈癌症的一大进步，有望成为未来肿瘤治疗的主流方法之一。

在慢性病的治疗上，石墨烯具有巨大的医疗潜力。石墨烯释放的远红外，作用于人体时会引发细胞原子与分子的共振，共振效应可将远红外线的热能传递到人体皮下的较深部分，作用于血管微循环系统，可加速血液循环，强化各组织间的新陈代谢，调理身体，促进慢性病的康复。石墨烯在医疗领域的发展令人惊喜，运用非药物疗法治病，一方面减少损伤，一方面节省费用，不仅让医疗技术变得更加成熟，提高医疗活动的效率和质量，更可以与传统医疗技术形成互补，同时降低医疗成本。借助这样治疗方式，才能不断让优质的医疗资源普惠到更多人群中。

石墨烯 科技 为医学领域带来了重大突破，更为人类 健康 贡献了非凡力量。烯旺 科技 在石墨烯医疗领域的更多应用，让更多科学以及医学专家坚信，在未来数十年内，更多现在无法解决的问题，石墨烯将发挥更大的作用。

总而言之，从现今石墨烯技术的实际应用以及技术水平来看，对石墨烯的很多发展已经有了决定性的进度，其中在防腐涂料及医疗 健康 领域，烯旺 科技 已发展到可以规模商业应用的阶段。我们相信，随着越来越多成熟石墨烯应用的加速落地，石墨烯，将重新定义世界，让我们一起期待世界的改变。

成果简介

高容量硅 (Si) 被公认为高性能锂离子电池 (LIB) 的潜在负极材料。但是，放电/充电过程中的大体积膨胀阻碍了其面积容量。 本文，上海交通大学微纳米科学技术研究院张亚非教授课题组在《ACS Appl. Mater. Interfaces》期刊 发表名为“Binder-Free, Flexible, and Self-Standing Non-Woven Fabric Anodes Based on Graphene/Si Hybrid Fibers for High-Performance Li-Ion Batteries”的论文， 研究设计了一个柔性石墨烯纤维织物（GFF）为基础的三维导电网络，形成无粘合剂且自支撑的高性能锂离子电池的硅负极。

Si 颗粒被牢固地包裹在石墨烯纤维。起皱引起的大量空隙石墨烯在纤维中能够有效地适应锂化/脱锂过程中硅的体积变化。GFF/ 电极在 100 次循环后在 mA cm –2的电流密度下表现出优异的循环性能，比容量为 920 mA hg –1。此外，GFF/ 电极在 400 次循环后在 mA cm –2的电流密度下表现出 580 mA hg –1的优异可逆容量。GFF/ 电极的容量保持率高达 。更重要的是，质量负载为 mg cm –2的 GFF/ 电极实现了 mA h cm –2的高面积容量，其性能优于报道的自支撑 Si 阳极。这项工作为实现用于高能 LIB 的无粘合剂、柔性和自立式 Si 阳极提供了机会。

图文导读

图 1. (a) 自立式 GFF/Si - X电极制造过程示意图。（b）醋酸溶剂中的 GOF/Si、（c）GOFF/Si 和（d）GFF/Si- X 的数码照片，揭示了其柔韧性。(e) GFF/ 电极冲压成面积为 cm 2 的小圆盘。

图 2. (a) GFF/ 低倍率的 SEM 图像和 (b) 部分放大的 SEM 图像，揭示了两个独立的纤维在两者相遇的点合并为一个。(c,d) GFF/ 表面和横截面的 SEM 图像。

图 3. GFF/Si- X电极在 mA cm –2电流密度下的电化学特性；所有比容量均以自立式电极的总质量为基础计算。(a) 第一次循环充电/放电电压曲线。(b) ICE 的比较分析。(c) 循环性能比较。(d) GFF/ 电极在 mV s –1扫描速率下的CV 测量值。(e) GFF/ 的倍率性能。(f) 具有不同阳极重量的 GFF/ 电极的面积容量

图 4. GFF/Si-HI、GFF/ 和 GFF/Si-800 C 电极的循环性能比较

图 5. GFF/Si-HI、GFF/ 和 GFF/Si-800 C 的成分分析：(a) XRD 图，(b) 拉曼光谱，(c) GFF/Si-的 TGA 曲线N 2气氛中的HI ，和 (d) FT-IR 光谱。

图 6. (a,b) GFF/ 电极在循环前后的拉曼光谱和 XRD 图案。GFF/ 电极在 100 次放电/充电循环后的形态研究：(c,d) 锂化/脱锂后低倍和高倍率的 SEM 图像；插图是循环后 GFF/ 电极的数码照片；(e,f) TEM 和 HRTEM 图像；插图是低倍放大的 SAED 图像；(g) 元素映射。

小结

在这项研究中，基于 GFF 的 3D 导电网络被设计用于无粘合剂和自立式 Si 阳极。GFF 结构在放电/充电循环期间成功地抑制了 Si 的体积膨胀。提出了一种新策略，用于制造用于高性能 LIB 的无粘合剂、柔性和自立式 Si 阳极。

文献：

石墨烯量子学位论文

因为他从小就很聪明，很爱思考，再加上良好的家庭氛围和家庭条件，以及他自身对学习的兴趣和以及对学习的钻研，自然就厉害了

这是因为他是一个非常有才华的人，而且他在写作这方面也非常的优秀，而且他也是一个非常低调的人，看待很多事物都非常的透彻。

首先曹原的天赋是毋庸置疑的，并且他付出了一般人付出不了的时间在研究某一个方面。1996年，曹原出生于四川成都。在小时候他就喜欢捣鼓各种奇奇怪怪的东西。曹原在两年内就完成了他的初中和高中课程。 2010年正是他14岁时，被选如最杰出的“严济慈物理人才班”，这里的课程主要是培养学生扎实的物理基础。即使在天才青年班，曹原依然十分优秀。他经常会问一些奇怪的问题，并与教授讨论。18岁时获得了中国科学技术大学的本科学位，之后前往美国的麻省理工学院进行深造。2018年，22岁的曹原因发现石墨烯超导角度轰动国际学界，开辟了凝聚态物理研究的新领域，成为Nature杂志创刊149年来以第一作者身份发表论文的最年轻中国学者。2018年，曹原曾一天连发2篇Nature。2020年5月7日，他再次一天连发2篇Nature。 本次在Nature杂志上发论文已经是曹原的第五篇了。

世界上还有很多未知的领域，等待着人们去探索，但是往往普通人是发现不了这些的，一般都是科学家进行研究之后得出的结论，有时候甚至是猜想。所以要在未知的领域探索出一星半点是很难的。曹原从小开始就喜欢拆东西然后看里面的构造，甚至自己搭建了一个化学实验室，在里面做各种实验。这些都离不开他的好奇心，好奇心驱使着他学习更多的知识，当他学习到更深层次的知识就发现原来自己知道的只是冰山一角。

在普通人眼里，科研毫无疑问是枯燥的。2017年，曹原再做实验过程中偶然发现石墨烯具备非常规的超导电性，这让他很惊讶，这个发现勾起了他浓厚的兴趣。 之后的日子里，曹原为了这个“不起眼”的现象花费了不计其数个日夜，难以想象他要做多少次实验，查多少次资料。除了热爱真的找不出一个词来形容这么令人敬佩的行为。

一个名叫曹原的在MIT读博的21岁男孩以第一作者一天发了两篇Nature，曾经在中科大少年班。知乎上很多人说，“和曹原是初中同学这件事，我可以吹一辈子！”“和他是本科同学，我们的存在就是为了衬托他的优秀。”“你会发现人与人之间的差距和人与狗的差距还要大。” 然后前两天一个理科选修课的作业是pre一篇Nature/Science上的文章，我们就选了一篇Nature的编辑觉得曹原这两篇文章非常有意思遂为他又写了一篇News&Views版面的文章：Novel electronic states seen in graphene. 毕竟是做了很多准备而且觉得有一些科普还是不很直白吧，遂结合文章和查到的一些其他科普文整理了一下我们一群大一学生的「成果」，也算是对自己努力的纪念了（毕竟我是个文科专业的学生啊！完全非功利之心的纯粹努力啊！）。仅需高中理化基础即可！ 一、超导体 （1）超导的发现 1911年，荷兰莱顿大学的H·卡茂林·昂内斯意外地发现，汞在℃（）时电阻消失。后来他又发现许多金属和合金都具有与上述汞相类似的低温下失去电阻的特性，由于它的特殊导电性能，H·卡茂林·昂内斯称之为超导态。昂内斯由于他的这一发现获得了1913年诺贝尔奖。 （2）按解释的理论分类： 常规超导体 非常规超导体 如果超导的机理可以用常规理论解释，就是常规超导体，如果不能，就是非常规超导体。 （3）按材料达到超导的临界温度分类： 高温超导体 低温超导体 高温超导体是具有高临界转变温度（Tc）能在液 氮 温度条件下工作的超导材料。成分多是以铜为主要元素的多元金属氧化物，氧含量不确定，具有陶瓷性质，具有明显的层状二维结构。 低温超导体具有低临界转变温度（Tc＜30K），在液 氦 温度条件下工作的超导材料。分为金属、合金和化合物。具有实用价值的低温超导金属是Nb( 铌 )。 （4）高温超导，目前包括铜氧化物高温超导和铁基高温超导两大类材料 但它们都是 非常规 高温超导材料——并不能用常规理论解释—— 高温超导机理至今仍然是凝聚态物理领域悬而未决的重大谜题之一 （涉及最基本的物理问题：在多体关联电子体系中的集体量子凝聚行为，目前解释这个现象的凝聚态物理理论框架，尚未完全建立）。 （5）应用： 1、军事上即聚能武器 2、超导发电机。几乎没有能量损失，减小体积，提高发电效率。这在国防、科研、工业上具有极大的意义。 3、超导电磁推进系统，高航速、低消耗的舰艇。 4、医用超导磁体。 5、超导计算机。 二、石墨烯 石墨烯（Graphene）是一种由碳原子以sp²杂化轨道组成六角型呈蜂巢晶格的二维碳纳米材料。可以理解为单层石墨啦。 每一个碳原子都有四个价电子，其中三个通过sp²杂化轨道和别的碳原子联结成键，剩下一个p轨道的电子在与该层石墨烯垂直的轨道上“运动”。（它并不在任何“一层石墨”上，可以自由移动，遂石墨能导电。） 三、关于研究逻辑 之所以叫“逻辑”，是因为本文的理论我们都没怎么看懂。（但这并不意味着没有收获或意义。） 总逻辑线：按“魔角”角度旋转的双层石墨烯中发现了新型电子状态，通过一顿操作成功模拟了高温超导中的物理状态。 具体来说： 首先，按魔角（magic angle）旋转两层石墨烯（方法：拉堆技术tear and stack technique）。 于是改变了两层石墨烯的狄拉克锥能带杂化效果，即，在原本完美的狄拉克锥上打开一个 能隙 并使狄拉克点上的 费米速度 被重整化。 这里的能带的杂化，我们的理解和轨道杂化是有相通之处的：石墨烯的每个碳原子有4个价电子，其中3个以sp2杂化轨道成键和另外3个碳原子相连，剩下一个电子在与石墨烯平面垂直的p轨道，两层石墨烯经过旋转，那么两层石墨烯之间的电子轨道还会有神奇的杂化，轨道的杂化带来能量的杂化，用「图」来表示就是能带的杂化。 能带杂化的变化效果，也就是随着旋转角度的改变，原本呈锥形（和狄拉克方程有关）的能带图形改变了。 关注到旋转两层石墨烯的另一效果：改变「费米速度」。虽然并不知道费米速度是什么，但总之让费米速度变成零的角度就是“魔角”。 按照魔角旋转，会产生两个现象：扩展元胞&摩尔纹。 此处的元胞和晶胞的概念有些类似，即不断重复的最小单元（此处为菱形）。 好叭，除了扩展元胞，还有一个现象就是摩尔纹，也就是上述明明暗暗的波纹。 这种状态下，两层石墨烯之间的电子（就是那个可怜兮兮没有成键的电子）就处在一种全新的状态了。 这个状态大概是什么样子的呢？曹原给了一张图： 接着，曹原的团队通过静电门技术连续改变石墨烯中的载流子浓度，发现了两个与非常规超导体的相似点。 【相似点一：莫特绝缘体】 在讲这个相似点之前先回顾一下之前说过的超导体分类：常规超导体&非常规超导体。前面还提到了一个能带理论，它就是一个能解释常规超导体但是不能解释非常规超导体的常规理论。它的观点之一就是能带全满的话不导电， 能带半满就导电 。这个填满能带的东西（应该）就是载流子。假设能带全满的时候的载流子浓度是ns，那么半满就是ns/2. 然后看下图： 从n从大到小（由两边向中间）这段连续变化的过程中，我们可以发现在ns区域，也就是能带全满填充的时候，电导为零，也就是绝缘，这是符合能带理论的；但是在ns/2区域，能带半满填充的时候，又出现了一段绝缘的平台，这就是不符合能带理论的（如前所述，按能带理论，能带半满是可以导电的）， 不符合能带理论的绝缘体被称为莫特绝缘体 。 莫特绝缘体又是高温超导材料的 母体材料 ，于是这就构成了魔角双层石墨烯与高温超导体的第一个相似点。 曹原就觉得，那既然你和高温超导体这么像，那我就像对高温超导体一样对待你就好了嘛。于是他就继续调节载流子浓度、降温，从而使材料产生了超导电性。这也是魔角双层石墨烯与高温超导体的第二个相似点。 【相似点二：超导电性】 为什么相似呢？按照我们读出来的内容，归纳了两个原因。 | 原因一 | 莫特绝缘态的双层石墨烯 不同载流子浓度下出现的 抛物线型超导区 和 高温超导体的电子态相图如出一辙。| 原因二 | 超导态双层石墨烯和莫特绝缘体都受温度和磁场影响。 这三幅图证明了超导态双层石墨烯超导性受温度和磁场影响。 d图，外加磁场大小为0T。看红线对应的部分，随着温度的升高，依次经历了黄色的SC（超导态）和蓝色的Mott（莫特绝缘态），可见超导态双层石墨烯超导性受温度影响。e图，外加磁场大小为。看红线对应的部分，只有Mott（莫特绝缘态），SC（超导态）消失。f图，外加磁场大小为8T。看红线对应的部分，连Mott（莫特绝缘态）都消失了，完全恢复金属导电性。可见超导态双层石墨烯超导性受磁场影响。而一个纯正的莫特绝缘体，它也是温度升高会恢复金属态，同时4T以上的磁场逐渐恢复导电性，直到8T磁场下完全恢复正常金属导电性的。所以二者是非常相似的。 综上，从母体的莫特绝缘态，到二维超导态，魔角石墨烯都神奇地模拟了高温超导中的物理。但是曹原一开始并不是为了研究高温超导而扭转石墨烯的，他只是很好奇扭转两层石墨烯之后会发生什么。结果竟然发生了这么神奇的事，连发两篇nature。 四、意义与质疑 意义：第一个纯碳基2D超导体&提供高温超导机理较简单的研究平台 铜氧化物超导这类非常规超导是最有可能实现室温超导的，目前已经实现零下140度左右实现超导，但铜氧化物超导的系统又很复杂，且实验条件需要花费大量的劳力物力，所以很难进行有效的下一步研究，所以铜氧化物为代表的高温超导体沦为难以解释的非常规超导体。然而—— Our results also establish MA-TBG as thefirst purely carbon-based 2D superconductor and, more importantly, as a relatively simple and highly tunable platform that enables thorough investigation of strongly correlated physics （强关联体系，也就是解释高温超导机理的关键）. 意义：虽低温但低载流子浓度，可能带来高温超导新突破。 虽然其超导温度仅有 K，尚且低于金属掺杂的少层石墨烯。然而对应的载流子浓度很低(×10^12 cm-2)，在MoS2体系涉及的载流子浓度为7×10^13 cm-2，高温超导体中将更高几个数量级。如此低的载流子浓度尚且能够实现超导，已属不易。别人学10000年考了100分，双层石墨烯学100年考了20分，还是很有潜力的。 质疑：不一定是莫特绝缘体的状态，双层石墨烯超导体和非常规高温超导体的超导机制不一定相同。 诺贝尔大佬斯坦福大学的物理学家Robert Laughlin 认为，“目前还不清楚是否在铜氧化物超导体中出现的所有行为都会发生在石墨烯超导体中，所以新的相关实验需要开展，才能获得大家的认可。”也就是说，本来曹原团队的想法是，铜氧化物之类的高温超导体非常难研究（需要很极端的实验条件，例如很强的磁场，才能展开研究），但是双层石墨烯惊人地展现出和高温超导体非常相似的性质，似乎隐隐地告诉世人，我和正经的高温超导体有同样的超导机理，研究我只要电场就好啦，比铜氧化物方便多了呢。然而，有物理学家表示，用别的已有理论完全可以解释双层石墨烯的这个现象，表明不一定是和高温超导一样的机理。 所以，曹原表示，即使最后证明二者的机制不一样，“在文章中我们比较了旋转双层石墨烯的超导态中的转变温度和载流子浓度的关系，发现旋转双层石墨烯中的超导配对强度甚至比铜氧化物、重费密子等非常规超导体更大，更接近于BEC-BCS转变线(和近年非常火热的部分铁基超导相近)。所以即使它的超导机理和铜氧化物不同，研究为什么在看似如此简单的石墨烯系统中会存在这样强的超导配对也是在理论上非常有意思、独特的。” 物理学家们已经在黑暗中徘徊了30年，试图解开铜氧化物超导的秘密，我们许多人认为，灯才刚刚打开。 四、参考资料 [1] Cao, Y. et al. Nature (2018). [2] Cao, Y. et (2018). [3] . Mele,Novel electronic states seen in graphene, Nature 2018. [4] 一篇你能搜到的中文解读 [5] 另一篇你能搜到的中文解读 [6] 依然是一篇你能搜到的中文解读