广州大学Tongshun Wu课题组--高效廉价地制备具有超高导热率的石墨烯层薄膜

随着电子技术的飞速发展，对热管理材料的需求不断增长。近年来，石墨烯纸被认为是替代传统石墨化聚酰亚胺薄膜的潜在材料。尽管目前通往石墨烯纸的途径可以实现高导热率，但是石墨化过程中极高的能耗以及严重的重金属污染限制了石墨烯纸的应用。在这里，我们开发了一种高效、低能耗、廉价的技术来大量生产石墨烯纸。如果不进行石墨化处理，则膜厚为65mm时，该石墨烯层叠膜的导热率可以达到975Wm^-1 K^-1。基于这项易于操作的技术，我们已经完成了中试工厂的测试，在8小时内每个反应器达到3 kg石墨烯的量，在我们的自制设备上连续宏观地组装每卷800 mm×100 mm的石墨烯薄膜。

Figure 1. 冻干处理的石墨烯样品（a和b）、GS的二氯乙烷分散体滴在硅片上（c和d）的SEM图像；GS的TEM图像（e,f）和HRTEM图像（g）；相应的SAED（h）；XRD图谱（i）；GS的拉曼光谱（j）；XPS高分辨率C 1s光谱，插图为全光谱GS（k）；用于制备石墨烯的反应器图（l）。

Figure 2. （a-d）dGP的SEM图像；热处理（e,f）之前和（g,h）之后，未压缩的oGP；（i-l）roGP的图片。

Figure 3. （a）roGP合成过程；（b）通过CMC稳定化的石墨烯浆料；（c-e）制造设备和正在生产的GP的局部照片：（c）成膜，（d）红外干燥，（e）干燥筒；（f）一卷未压缩的石墨烯薄膜；（g）合成好的GP。

Figure 4. （a）dGP、oGP、roGP的热导率；（b）dGP、oGP、roGP的拉伸强度；（c）压力对roGP的导热性和导电性的影响；（d）压力对roGP的密度和拉伸强度的影响；（e-i）红外图像。

相关研究成果于2021年由广州大学Tongshun Wu课题组，发表在Carbon（https://doi.org/10.1016/j.carbon.2020.09.039）上。原文：Efficient and inexpensive preparation of graphene laminated film with ultrahigh thermal conductivity。