石墨烯的结构是什么?
2023年11月09日
次浏览
石墨烯
石墨烯是由碳六元环组成的两维(2D)周期蜂窝状点阵结构,它能够翘曲成零维(0D)的富勒烯(fullerene),卷成一维(1D)的碳纳米管(carbon nano-tube, CNT)或者堆垛成三维(3D)的石墨(graphite), 因此石墨烯是构成其他石墨资料的根本单元。石墨烯的根本结构单元为有机资料中最安稳的苯六元环, 是现在最抱负的二维纳米资料.。抱负的石墨烯结构是平面六边形点阵,能够看作是一层被剥离的石墨分子,每个碳原子均为sp2杂化,并贡献剩余一个p轨道上的电子构成大π键,π电子能够自由移动,赋予石墨烯良好的导电性。二维石墨烯结构能够看是构成所有sp2杂化碳质资料的根本组成单元。
石墨烯的结构十分安稳,碳碳键(carbon-carbon bond)仅为1.42Å。石墨烯内部的碳原子之间的连接很柔韧,当施加外力于石墨烯时,碳原子面会弯曲变形,使得碳原子不用重新排列来习惯外力,从而坚持结构安稳。这种安稳的晶格结构使石墨烯具有优异的导热性。另外,石墨烯中的电子在轨道中移动时,不会因晶格缺点或引进外来原子而产生散射。因为原子间作用力十分强,在常温下,即使周围碳原子产生挤撞,石墨烯内部电子受到的搅扰也十分小。
石墨烯是构成下列碳同素异形体的根本单元:石墨,木炭,碳纳米管和富勒烯。完美的石墨烯是二维的,它只包括六边形(等角六边形); 如果有五边形和七边形存在,则会构成石墨烯的缺点。12个五角形石墨烯会一起构成富勒烯。
石墨烯电池技术解答扫一扫
联系电话:13922516726