许超铭 何菊华 刘成周

摘 要：在概述掺杂石墨烯的特性基础上，概括了掺杂石墨烯的制备方法，简单介绍了掺杂石墨烯的能源設备的应用，旨在为进一步合理设计改性掺杂石墨烯提供有益参考。

关键词：石墨烯;掺杂;电子态;作用力;能源

中图分类号：TB332     文献标识码：A     文章编号：1003-5168（2021）21-0106-03

Preparation and Application of Doped Graphene in Energy Equipment

XU Chaoming1， 2    HE Juhua2    LIU Chengzhou3

（1.Guangxi Guigang Financial Investment Development Group Jindun Co.， Ltd， Guigang Guangxi 537100;

2. Guangxi Vocational & Technical Institute of Industry， Guigang Guangxi 537100;

3. Shunde BATF Industrial Co.， Ltd， Foshan Guangdong 528322）

Abstract： Based on the characteristics of doped graphene， in this paper， the preparations of doped graphene was summarized， and their application in energy equipment was briefly introduced， so as to provide a useful reference for the further rational design of doped graphene.

Keywords： graphene; doping; electron states; force; energy

石墨烯（Graphene）是一种由sp2杂化的碳原子组成的蜂巢状二维碳纳米材料，单层石墨烯薄片仅为0.335 nm，其独特的结构赋予石墨烯神奇的功能，具体表现在：是良好的导电体，电导率可达106，载流子迁移率是硅的140倍，为2×105 cm2/Vs，同时还是良好的导热体，理论导热系数为5 300 W/mK，透光性能突出，对全波段光的吸收率仅为2.3 %，比表面积高达2 630 m2/g。以上优异的电学、热学和光学等性能，使其在超强和高导复合材料、柔性透明导电薄膜、晶体管、传感器、锂离子电池和超级电容器等领域具有广阔的应用前景。石墨烯理论上特点鲜明，优势突出，实际上还需对石墨烯的惰性进行转换和调控，将其理论优势转化到现实应用中。目前，仍在努力提升石墨烯及复合材料的全部潜质，研究发现石墨烯的功效可以通过非碳分子或原子掺杂得到迅速优化[1]。

大量研究已经证实，石墨烯可以与提供或吸引自由电子来改善其性能[2]。因此，向石墨烯引入非碳元素（如氧、硼、氮、磷、硫等）从而改变石墨烯的电子结构，进而改善石墨烯的电、磁、物理、化学、光学和结构性质，对实现石墨烯的应用具有重要的社会价值和现实意义。本文概述掺杂石墨烯的制备方法及其在能源设备的潜在应用，为研制石墨烯相关的功能材料提供参考。……