高品质石墨具有优异的机械强度、热稳定性、高柔韧性以及非常高的面内导热性和导电性，使其成为许多应用中最重要的先进材料之一，例如用作电话电池的光热导体。例如，一种特殊类型的石墨，即高度有序热解石墨（HOPG），是实验室中最常用的石墨之一。材料。这些优异的性能归功于石墨的层状结构，石墨烯层中碳原子之间的强共价键有助于优异的机械性能、导热性和导电性，而石墨烯层之间的相互作用非常少。该动作具有高度的灵活性。石墨。尽管石墨在自然界中被发现已有1000多年的历史，对其人工合成的研究也已有100多年的历史，但无论是天然的还是合成的石墨样品的质量都远远不够理想。例如，石墨材料中最大的单晶石墨域的尺寸通常小于1毫米，这与石英单晶、硅单晶等许多晶体的尺寸形成鲜明对比。尺寸可以达到一米的规模。单晶石墨的尺寸非常小，是由于石墨层之间的相互作用较弱，石墨烯层在生长过程中难以保持平整度，因此石墨很容易破碎成多个无序的单晶晶界。 。为了解决这一关键问题，蔚山国立科学技术学院（UNIST）名誉教授及其合作者刘开慧教授、北京大学王恩哥教授等人提出了一种合成薄数量级的策略石墨单晶。胶片，精确到英寸尺度。他们的方法使用单晶镍箔作为基板，通过“等温溶解-扩散-沉积过程”从镍箔背面注入碳原子。他们没有使用气态纸板源，而是选择了固体碳材料来促进石墨生长。这种新策略使得在几天内生产出厚度约为1英寸35微米的单晶石墨薄膜，或超过100,000层石墨烯成为可能。与所有可用的石墨样品相比，单晶石墨的导热系数约为 2880 W m-1K-1，杂质含量极低，层间距离最小。 （1）成功合成大尺寸单晶镍薄膜作为超平坦基底，避免了人造石墨的无序化； (2)约100小时等温生长10万层石墨烯，使得每一层石墨烯在相同的化学环境和温度下合成，保证了石墨质量的均一； (3) 通过镍箔背面连续供应碳，使得石墨烯层能够以非常高的速率连续生长，大约每五秒一层，”
发布时间：2022年11月9日