成果信息

碳纳米管和石墨烯作为“万能材料”，石墨烯凭借材料特有的结构和性能，有望引发电池、涂料、新能源汽车、电子通信以及航天军工多个板块的革命性突破，带动万亿美元市场规模的新兴产业链。随着行业峰会的召开，短期石墨烯板块迎来新一轮投资机会。)

背景介绍

单壁碳纳米管和石墨烯都是以sp2键合的碳原子所组成的六角原胞为基本单元，分别形成的一维和二维完美晶体结构。由于其独特的电子能带结构与优异的物理化学性能，碳纳米管与石墨烯在众多领域都展现出了广阔的应用前景，特别是在纳米电子学领域，有望成为新一代纳米电子器件的构筑材料。然而，无论是碳纳米管还是石墨烯，在电子学应用方面目前都存在一些瓶颈性障碍。对碳纳米管而言，由于其电子结构不可控而带来的金属性和半导体性纳米管混存问题，使得器件的大规模制作与集成成为难题;对于石墨烯而言，由于其为零带隙的半金属，直接用于构筑场效应晶体管（FET）器件难以实现开关特性。)

应用前景

碳纳米管和石墨烯分别是优良的一维和二维碳材料, 它们分别体现出了一维的和二维的各向异性, 如导电性、力学性能和导热性等。为了结合两者的优点, 人们将石墨烯和碳纳米管共同用于复合材料, 石墨烯和碳纳米管复合材料形成三维网状结构, 通过它们之间的协同效应, 使其表现出比任意一种单一材料更加优异的性能, 例如更好的各向同性导热性、各向同性导电性、三维空间微孔网络等特性.。基于以上性质, 使得石墨烯/碳纳米管复合材料在超级电容器、太阳能电池、显示器、生物检测、燃料电池等方面有着良好的应用前景。)