石墨烯由于其优越的性能在多个领域都有重要研究，如电池、催化、环境、传感器、电子元器件、超级电容器及医疗健康等。石墨烯作为锂离子电池导电剂已经获得应用，但所用的都是片装粉末，仍然存在团聚问题，三维石墨烯粉体尚未实现实际应用。

本团队发明的三维石墨烯粉体材料是一种新型碳材料，其结构独特，在现有材料中是不存在的。其制备工艺简单，成本低廉，由于是CVD高温生长的，其导电性极其优良，是一种实用高效的催化剂材料。垂直于基底颗粒表面生长的长短不一的垂直石墨烯片相互交联成三维结构，易与活性材料接触并构成高效的导电网络。在用作正极材料磷酸铁锂导电剂时，使得磷酸铁锂获得了更高的比容量、更好的循环稳定性和倍率性能，尤其是在高载量下保持了高容量和稳定性。此方法适于大规模生产，具有巨大的应用前景。

本团队基于自有原创技术、面向国家和广东省经济发展需求，以产业化应用为目标，热处理和垂直石墨烯热CVD生长等技术，研究三维石墨烯粉体规模化生产工艺和商业应用开发。

三维石墨烯粉体通过本团队自主开发的热CVD技术制备而成，是由尺寸约几十纳米的石墨烯纳米片组成的三维球状颗粒，颗粒粒径均匀，分散性良好，石墨烯纳米片垂直于颗粒表面分布，边缘为少层或单层结构，且相互之间可形成良好接触。利用热CVD技术制备垂直生长的三维石墨烯，不仅解决了二维石墨烯片易团聚的问题，而且制备过程不需消耗大量的浓酸和强氧化剂，减少了对环境的污染。

该三维石墨烯粉体电导率高、分散性良好、易于大规模生产，具有巨大的产业化前景。可在锂离子电池等能量存储领域，塑料、橡胶等传统增强材料领域得到应用，此外在防腐涂层方面也存在较大的应用潜力。目前本项目重点推广三维石墨烯粉体作为一种高效的导电添加剂应用到正极材料中，同时开发在涂料等领域的应用。团队已购进先进的CVD设备，可批量生产三维石墨烯粉体。

目前团队通过改进工艺，设备定制等手段，成功实现三维石墨烯从小量实验到工业化阶段的转变，目前日产量可达5公斤以上，后续产量可通过定制中式化设备进一步提高。

 三维石墨烯粉体SEM照片

 三维石墨烯粉体TEM照片

三维石墨烯粉体照片