本文要点：

1、通过焦耳加热氧化石墨烯薄膜和高通量卷对卷工艺连续制造石墨烯薄膜的快速方法

2、此方法将使规模化制造大面积和柔性石墨烯薄膜成为热管理，能量电池和可穿戴电子产品的潜在应用。

1 成果简介

快速且可扩展的导热膜技术对于改进电子设备的功能和效率是有效的。通常以间歇方式在电炉中顺序碳化和石墨化由聚酰亚胺膜生产的市售碳膜，生产效率低且增加了能量消耗和生产成本。由于具有高导热性和柔韧性的综合优点，宏观石墨烯薄膜被认为是传统碳薄膜的理想替代品。本文，浙江大学高超教授（点击蓝色字体有导师详细介绍）课题组报告了一种通过焦耳加热化学还原氧化石墨烯薄膜与高通量卷对卷工艺相结连续制造石墨烯薄膜的快速方法。所获得的石墨烯薄膜具有优异的电气性能。此外，采用卷对卷方式的密集焦耳加热比传统的电炉加热方法更节省时间，更节能且更具成本效益。这种处理方法为大规模制造大面积石墨烯薄膜提供了新的方式，其在热管理，柔性电子器件和可穿戴设备领域具有潜在的应用。

图1、通过焦耳加热基于加压辊的GF生产的示意图

2视频及图文简介

图1。（a）通过焦耳加热基于加压辊的石墨烯薄膜生产的示意图。

（b）由两个速度可控电动机驱动的连续电加热设备的示意图。

（c）通过从底部向上增加电功率来加热薄膜的快照。

（d）用于不同电功率输入的薄膜的光谱辐射测量。通过将光谱拟合到普朗克定律可以获得温度。

（e）焦耳加热石墨烯薄膜的照片，具有出色的柔韧性和可折叠性。

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视频1、基于加压辊的焦耳加热生产石墨烯薄膜

图2。（ac）焦耳加热石墨烯薄膜的SEM图像。

（df）焦耳加热的石墨烯薄膜的横截面形态。

（gi）压实的石墨烯薄膜（g）和未压实的石墨烯薄膜

（h）GF的SAXS模式和相应的方位角扫描曲线

（i）、压实的石墨烯薄膜较窄FWHM表示更高的取向度。

（j）具有不同压实状态的GF的应力 – 应变曲线。

图3。（ad）在不同温度下焦耳加热之前和之后的rGO膜的XPS光谱

（e）在焦耳加热的GF的不同位置收集的拉曼光谱。

（f）样品的电阻随测试长度的变化。

（gi）在2443℃下焦耳加热的GF 的D带，G带（e）和ID / I G的拉曼映射。

图4。（a）悬挂在四个铜电极上的GF条的红外热图像。

（b）焦耳加热的GF样品在不同电功率下的温度曲线。

（c）作为输入功率的函数的温度上升。

（d）LED灯的照片。

（e）在工作状态下涂有Ag膏的LED灯的红外热图像。

（f）LED灯的红外热像在背面与GF和Ag膏结合在一起。

（g）带有和不带GF的LED的实时温度监测曲线。

3 小结

在这项工作中，我们报告了通过焦耳加热氧化石墨烯薄膜和高通量卷对卷工艺连续制造石墨烯薄膜的快速方法。所获得的GF具有优异的柔韧性和优异的电学和热学性能。与传统的电炉还原方法相比，采用卷对卷方式进行密集的焦耳加热更节省时间，更节能，更具成本效益。这种处理方法将使规模化制造大面积和柔性石墨烯薄膜成为热管理，能量电池和可穿戴电子产品的潜在应用。

参考文献：