复旦大学

石墨烯是现有材料中厚度最薄、强度最高、导热性最好的新型二维材料，在智能装备、航空航天、能源储存和环境治理等诸多领域应用潜力巨大，是重要的战略新兴材料。然而，如何实现高质量石墨烯的高效率、规模化制备，一直是制约其大规模应用的关键难题。理想解决方案是从天然鳞片石墨出发，将其在液相中剥离成石墨烯。据专家介绍，为避免石墨烯的不可逆聚集，液相剥离通常需要在特定溶剂中进行，而溶剂对石墨烯的分散能力则限制了剥离的效率，以致液相剥离很难在高浓度下进行。典型情况下石墨烯含量通常小于1mg/mL，这意味着生产1kg石墨烯至少需要1吨的溶剂用量。除此之外，石墨烯强烈的聚集倾向也使其难以存储、运输，为后续应用提出挑战