近年來(lái)，碳納米管和石墨烯一直在許多相同的應用上相互競爭。從專(zhuān)利趨勢看，對于大多數應用，碳納米管的發(fā)展已經(jīng)逐漸上升。然而，石墨烯的開(kāi)發(fā)也一直有巨大的進(jìn)展。
“能源行業(yè)是石墨烯的主要市場(chǎng)之一，并將在未來(lái)三年持續如此”，技術(shù)前景研究分析師SanchariChatterjee指出。 “鋰存儲和催化系統基片是石墨烯需求最旺盛的應用領(lǐng)域。然而，其他應用如儲能電池和電容器也會(huì )需要?！?
在電子器件行業(yè)，石墨烯將取代像氧化銦錫材料。雖然石墨烯被廣泛應用于柔性電子，它可以進(jìn)一步超越該領(lǐng)域，用于生產(chǎn)分鐘電子元件和光電子器件。
在未來(lái)三到五年內，在電子和復合材料領(lǐng)域應用石墨烯會(huì )增加。在此時(shí)間內，預計一些新的市場(chǎng)，如醫療保健和個(gè)人護理也將為石墨烯的使用開(kāi)辟道路。
然而，由于沒(méi)有低成本高效率的大規模生產(chǎn)石墨烯的生產(chǎn)方法，是其商業(yè)化的主要挑戰。直到現在，石墨烯的開(kāi)發(fā)主要是在實(shí)驗室水平，就像納米切片在工業(yè)規模生產(chǎn)的使用，增加了成本，并妨礙最終產(chǎn)品的質(zhì)量。雖然剝離工藝已經(jīng)普遍地被使用。
“制造商正在設計多種經(jīng)濟型和大規模生產(chǎn)的流程，以確保能夠在短時(shí)間內生產(chǎn)出高品質(zhì)的石墨烯，”Chatterjee指出。 “這樣可以顯著(zhù)減少商業(yè)化的挑戰?！?
例如，盡管石墨烯是世界上最薄但最強的材料，當其被制作成片材并在能源應用中使用時(shí)，它的結構設計依然會(huì )產(chǎn)生缺陷。這降低了本來(lái)的性能。
另外，石墨烯的零帶隙是一項重大的技術(shù)缺點(diǎn)，因為這限制了其可實(shí)現的開(kāi)關(guān)電流比。
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