改性氧化石墨烯生產(chǎn)

儲(chǔ)能電池在人們的日常通信及綠色出行等領(lǐng)域發(fā)揮著日益重要的作用，這就對(duì)先進(jìn)的鋰離子電池與鋰硫電池電極制備技術(shù)提出了更高的要求。大量研究成果表明以碳納米管與石墨烯為**的納米碳材料因其優(yōu)異的導(dǎo)電能力、良好的機(jī)械性能以及獨(dú)特的形貌與結(jié)構(gòu)特征，可在不同的應(yīng)用模式下顯著提高儲(chǔ)能電池的容量性能、倍率性能以及循環(huán)壽命。與此同時(shí)也應(yīng)認(rèn)識(shí)到在這些材料取得更加***與商業(yè)化的應(yīng)用前還需要解決以下問題:(1)研發(fā)低成本與環(huán)境友好的高質(zhì)量材料制備技術(shù)。碳納米管與石墨烯的導(dǎo)電能力對(duì)其所應(yīng)用的電極性能有著決定性的影響，因而需要不斷完善與探索新的制備工藝(如氣相沉積法)與化學(xué)改性(如元素?fù)诫s)方法。石墨薄片層可以經(jīng)機(jī)械剝離剝離為氧化石墨烯。改性氧化石墨烯生產(chǎn)

雖然石墨烯獨(dú)特的二維片層結(jié)構(gòu)可以為硫提供大量的附著位點(diǎn)，但多硫化物仍可從這種開放的二維結(jié)構(gòu)的開口端擴(kuò)散入電解液，石墨烯/硫復(fù)合結(jié)構(gòu)所制備的電極仍不可避免的在循環(huán)過程中不斷損失容量。以氧化石墨烯為硫負(fù)載體時(shí)，其特點(diǎn)是不但對(duì)硫具有物理吸附能力，還因其所含的大量官能基團(tuán)與硫的化學(xué)鍵合展現(xiàn)出對(duì)硫的化學(xué)吸附能力，從而可提升復(fù)合結(jié)構(gòu)的循環(huán)穩(wěn)定性。氧化石墨烯類材料因其自身含有大量的表面官能基團(tuán)可對(duì)硫形成額外的化學(xué)吸附能力，從而改善硫電極的循環(huán)性能，但由于氧化石墨烯本身導(dǎo)電能力較差，因此所制備的復(fù)合材料往往無(wú)法發(fā)揮出較高的倍率性能。因此，目前的一個(gè)研究方向是通過將石墨烯進(jìn)行表面化學(xué)改性，在引入孔結(jié)構(gòu)或者其他官能團(tuán)來(lái)提升其對(duì)硫的物理或化學(xué)吸附的同時(shí)，不影響石墨烯本體的高導(dǎo)電能力，從而獲得在高倍率下仍可穩(wěn)定循環(huán)的鋰硫電池。河北氧化石墨烯型號(hào)玻纖增強(qiáng)復(fù)合材料顏色、性能可根據(jù)客戶需求定制。

自碳納米管(CNTs)在1991年被Iijima報(bào)道以來(lái)［10］，這種具有一維納米尺寸的管狀碳材料以其獨(dú)特的力學(xué)、電學(xué)、熱學(xué)及光學(xué)特性，在電極材料、醫(yī)學(xué)、儲(chǔ)氫裝置和催化劑等諸多領(lǐng)域［11～13］得到了廣泛的應(yīng)用。鋰離子電池領(lǐng)域是碳納米管相當(dāng)有潛力的應(yīng)用方向之一。首先，碳納米管自身就是一種***的鋰離子電池負(fù)極材料;其次，碳納米管尤其是使用化學(xué)氣相沉積技術(shù)制備的定向生長(zhǎng)的三維碳納米管陣列具備優(yōu)異的機(jī)械強(qiáng)度，并且由于其獨(dú)特的彈道電子傳導(dǎo)效應(yīng)及抗電遷移能力，其電導(dǎo)率可高達(dá)105S/m［14］。將其作為三維導(dǎo)電結(jié)構(gòu)或?qū)щ娞砑觿┘尤氲狡渌姌O材料之中，不但可提高復(fù)合電極的電子與離子傳輸能力，還可***增強(qiáng)電極的機(jī)械性能。

涂膜法是一種操作簡(jiǎn)單、效率相對(duì)較高的制備方法，常見的涂膜法可分為噴涂法和旋涂法兩種。３〇＾０山６［４６］等人將００懸浮液噴涂在預(yù)熱后的５１／３丨０２基材上，待溶劑完全蒸發(fā)后得到石墨烯薄膜。在噴涂過程中，可通過調(diào)節(jié)噴霧持續(xù)時(shí)間和分散液濃度來(lái)精確地控制ＧＯ片的厚度及密度，進(jìn)一步還原后所得到的石墨烯薄膜可作為Ｐ型半導(dǎo)體，并表現(xiàn)出良好的場(chǎng)效應(yīng)響應(yīng)。除了普遍使用的噴涂法之外，Ｌｉａｎ［４７］等人將電噴霧沉積法與卷對(duì)卷工藝相結(jié)合，經(jīng)過機(jī)械壓實(shí)和２２００°Ｃ高溫處理后得到***石墨烯薄膜，熱導(dǎo)率比較高可達(dá)１４３４Ｗｎｒ１Ｋ－１，并且可實(shí)現(xiàn)大面積生產(chǎn)。Ｂａｏ［４］等人將ＧＯ分散液沉積在強(qiáng)氧化劑處理過的玻璃基材表面，并使基材分別以５００ｒｐｍ、８００ｒｐｍ和１６００ｒｐｍ的速度旋轉(zhuǎn)３０ｓ，***在１００°Ｃ烘箱中干燥得到超薄石墨烯薄膜，其電阻可降低至１〇２？ｌ〇３ｎｎｒ２范圍之間，透光率高達(dá)８０％，在透明導(dǎo)體方向有著良好的應(yīng)用前景。氧化石墨烯是第六元素的產(chǎn)品之一。

利用石墨烯的納米效應(yīng)，將石墨烯和其他材料制備成復(fù)合薄膜也是石墨烯應(yīng)用到熱管理中的途徑之一。如中科院陳成猛團(tuán)隊(duì)[58]制備出一種柔性的石墨烯-碳纖維復(fù)合膜散熱片，結(jié)果表明其熱導(dǎo)率達(dá)到977W/(m·K)，其熱傳遞的效果好于銅。**科大[59]制備出三維的石墨烯-碳納米環(huán)薄膜，其熱導(dǎo)率可達(dá)946W/(m·K)。浙江大學(xué)高超團(tuán)隊(duì)[60]報(bào)道了一種快速濕紡組裝（wet-spinningassembly）的方法制備石墨烯薄膜，其熱導(dǎo)率達(dá)530~810W/(m·K)?？梢?，將石墨烯和其他材料制備成復(fù)合薄膜，復(fù)合薄膜的氧化石墨烯有分散液和粉體形態(tài)。改性氧化石墨烯生產(chǎn)

應(yīng)用于鋰電正負(fù)極材料，還可以應(yīng)用于橡膠、塑料、樹脂、纖維等高分子復(fù)合材料領(lǐng)域。改性氧化石墨烯生產(chǎn)

當(dāng)今社會(huì)日益增長(zhǎng)的能源與環(huán)境需求對(duì)儲(chǔ)能電池技術(shù)的發(fā)展既是機(jī)遇也是嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。納米碳材料如碳納米管與石墨烯因其優(yōu)異的導(dǎo)電能力、良好的機(jī)械性能以及獨(dú)特的形貌與結(jié)構(gòu)特征在儲(chǔ)能電池技術(shù)領(lǐng)域中的應(yīng)用越來(lái)越普遍。本文通過綜述近年來(lái)碳納米管與石墨烯分別作為鋰離子電池的復(fù)合電極材料、負(fù)極活性材料、導(dǎo)電添加劑以及新型鋰硫電池用復(fù)合導(dǎo)電載體的***應(yīng)用進(jìn)展，重點(diǎn)討論了這兩類納米碳材料的不同應(yīng)用模式對(duì)儲(chǔ)能電池容量性能、倍率性能以及循環(huán)壽命的影響。同時(shí)對(duì)目前研究中存在的問題進(jìn)行了總結(jié)，并對(duì)未來(lái)發(fā)展方向，如開發(fā)低成本與環(huán)境友好的高質(zhì)量材料合成技術(shù)、提升材料的分散能力以有效構(gòu)筑復(fù)合電極結(jié)構(gòu)以及開發(fā)新的應(yīng)用模式等進(jìn)行了展望。改性氧化石墨烯生產(chǎn)