据外媒报道，石墨烯的用途可能十分广泛，但它并不“擅长”在水中分散。现在瑞典于默奥大学的研究人员找到了一种相对简单的方法。氧化石墨烯是一种不同形式的材料，可以使其在水中稳定分散，然后可以作为一种石墨烯涂料来使用。最理想的情况是，将石墨烯分散在水中，将其分散到正确的构型中，是一种有用的方法。然后，这种溶液可以被涂抹或喷涂到表面上，例如制作超级电容器电极或导电涂层。问题是，石墨烯和类似形式的碳，如石墨和碳纳米管，是疏水性的，这意味着它们会排斥水。它们可以通过使用有机溶剂或机械处理使其分散，但前者有毒，后者会引入缺陷。
现在，于默奥大学研究团队找到了一种出人意料的简单方法来制造石墨烯分散体。秘诀是用氧化石墨烯代替亲水性的氧化石墨烯。通过将氧化石墨烯与其他疏水性碳素颗粒，如石墨烯、活性石墨烯、多孔石墨烯和活性碳素等结合在一起，他们成功地制造出了稳定的石墨烯分散体。几天后，没有任何材料在底部沉淀下来。在一次试验中，该团队加入了碳纳米管，并试图用这种混合物制成超级电容器电极。他们将分散体涂在金属箔上，然后将其干燥，并将其加热到200℃(392°F)。"我们最终得到的是具有相当大的表面积、良好的导电性能和在超级电容器中储存电力的优异性能的导电电极材料的薄膜，"该研究的主要作者Alexandr Talyzin。"大的表面积是由(例如)活性石墨烯的微米级颗粒提供的，而纳米管和热还原氧化石墨烯提供了颗粒之间良好的电接触。"研究人员表示，这种新方法可以很容易地推广到工业生产中。他们已经为该技术申请了专利。
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石墨烯是已知的导热系数最高的物质，理论导热率达到5300W/m〃K，远高于石墨。它是由单层碳原子经电子轨道杂化后形成的蜂巢状二维晶体，厚度仅为0.335nm，又称为单层石墨，是碳纳米管、富勒烯的同素异形体。根据中国石墨烯产业技术创新战略联盟标准，单层石墨烯指由一层碳原子构成的二维碳材料。
石墨烯的快速导热特性与快速散热特性，使其成为传统石墨散热膜的理想替代材料，广泛用于智能手机、平板电脑、大功率节能LED照明、超薄LCD电视等散热。除高导热性之外，石墨烯还有其他优异的理化特性，因此下游应用广泛。例如，导电性高，可应用在集成电路、导电剂、传感器和锂电等领域；比功率高，可作为超级电容和储能元件；柔性强，弯折不影响性能，可作为柔性材料用于曲面屏和可穿戴设备；具有高透光率，可用于透明导电薄膜。石墨烯产品形态包括薄膜和粉体两类，石墨烯粉体的应用领域包括：（1）锂电池正负极材料的导电添加剂，可以提高充放电速度和循环性能；（2）超级电容的电极材料，储能活性强且循环性能优良；（3）特征涂料，作为添加剂掺杂在防腐涂料、散热涂层和导电涂层中改善涂料性能；（4）高效催化剂，应用于能源化工领域。石墨烯薄膜的应用领域包括：（1）导热膜，用于智能手机和平板电脑等的散热层；（2）柔性显示，用于柔性显示屏和可穿戴设备等领域；（3）传感器材料，用于可穿戴设备、医疗和环境监测等领域；（4）集成电路基础材料，用于超级计算机、高频芯片和精密电子元件等领域。
根据《纳米材料前沿——石墨烯》一书，我国在石墨烯领域发表的研究论文数、申请的专利数均为全球第一。通过对Incopat专利数据库进行检索，截至2018年6月，中国受理的石墨烯专利申请总量为46076件，国内申请43586件，占比94.6%，国外申请2490件，占比5.4%，主要来源于美国、韩国、日本和德国。由我国本土申请的石墨烯专利始于2006年，并自2010年开始爆炸式增长，2017年我国受理的专利申请量高达13658件，研究热度至今不减。在专利技术来源方面，中国的石墨烯最早优先权专利占比达66.6%，其次是韩国、美国和日本，占比分别为12.3%、9.7%和3.1%，来源于中国的石墨烯专利已大幅领先于其他国家/地区。
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