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文檔簡介

石墨烯材料

在鋰電池中的應(yīng)用石墨烯(Graphene)是一種由碳原子以sp2雜化軌道組成六角型呈蜂巢晶格的平面薄膜，只有一個碳原子厚度的二維材料。2004年，英國曼徹斯特大學(xué)物理學(xué)家安德烈·海姆和康斯坦丁·諾沃肖洛夫，成功地在實驗中從石墨中分離出石墨烯。認(rèn)識石墨烯（Graphene）石墨烯的特性最薄卻也是最堅硬的納米材料幾乎是完全透明的，只吸收2.3%的光導(dǎo)熱系數(shù)高達5300W/m·K，高于碳納米管和金剛石常溫下其電子遷移率超過15000cm2/V·s，比納米碳管或硅晶體高電阻率只約10-6Ω·cm，比銅或銀更低，為目前世上電阻率最小的材料良好的化學(xué)穩(wěn)定性具有大理論比表面積（2630m2/g）EXCELLENT!石墨烯制備方法機械剝離法CVD法肼還原氧化石墨烯法熱膨脹法SiC外延生長法液相分離法……通過改變條件和工藝，以上方法均可制備單層/多層石墨烯，但大部分方法的成本比較高，因此石墨烯材料價格昂貴。？應(yīng)用負(fù)極/改性正極改性材料作為負(fù)極材料優(yōu)勢石墨烯可以在兩面鑲嵌鋰離子(形成Li2C6)，因此具有普通碳材料(形成Li2C6)兩倍甚至更多的比容量。石墨烯的微觀皺褶表面提供了額外的存儲空穴。提高鋰離子傳輸擴散功能不足與電解質(zhì)接觸面積變大，形成SEI膜造成材料的不可逆容量增大。石墨烯易團聚堆積，從而喪失了其因高比表面積而具有的高儲鋰空間的優(yōu)勢石墨烯的微觀形貌和結(jié)構(gòu)很大程度上決定了石墨烯作為鋰離子電池負(fù)極材料的電化學(xué)性能作為負(fù)極改性材料通過制作復(fù)合電極提高負(fù)極材料循環(huán)壽命提高電子傳輸能力改善材料倍率性能提高比容量增加儲鋰容量提高循環(huán)穩(wěn)定性注：目前研究的鋰離子電池非碳基負(fù)極材料錫基、硅基以及過渡金屬作為正極改性材料制作復(fù)合電極提高正極材料導(dǎo)電性能，提高鋰離子傳輸擴散功能，提高材料倍率性能。利用的是石墨烯柔韌的網(wǎng)狀導(dǎo)電結(jié)構(gòu)和石墨烯的片層結(jié)構(gòu)形成的連續(xù)的三維導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò)作為導(dǎo)電劑作用：添加進正/負(fù)極材料中增加電極導(dǎo)電性，能提高材料的循環(huán)性能和高倍率性能優(yōu)勢：將石墨烯作

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