多种石墨烯复合负电极材料的制备方法
石墨烯复合材料的制备、表征及性能
石墨烯复合材料的制备、表征及性能郝丽娜【摘要】石墨烯属于一种二维晶体结构,它是由碳原子紧密堆积而成,其中有富勤烯、石墨以及碳纳米管等基本单元,这些都是碳的同位异形体.石墨烯在力学领域、电学领域、热学领域以及光学领域等都发挥出其优越的性能,因此,这一复合材料在当今已经成为了科学领域和物理学领域之中研究的焦点.对石墨烯复合材料的制备、表征以及性能进行分析,希望可以对石墨烯的应用与研究起到一定的帮助.%Graphene belongs to a two-dimensional crystal structure,which is formed by the close packing of carbon atoms.There are basic units such as rich olefins,graphite and carbon nanotubes,which are allomorphs of carbon.Graphene has exerted its superior performance in various fields such as mechanics,electricity,heat,and optics.Therefore,this composite material has become the focus of research in the fields of science and physics.This paper is to analyze the preparation,characterization and performance of graphene composites,and hope to help the applicationand research of graphene.【期刊名称】《化工设计通讯》【年(卷),期】2019(045)009【总页数】2页(P128-129)【关键词】石墨烯复合材料;制备;表征;性能【作者】郝丽娜【作者单位】齐齐哈尔工程学院,黑龙江齐齐哈尔 161005【正文语种】中文【中图分类】TB332 ;TM53因为石墨烯所具有的二维晶体结构是比较特殊的，所以其纵横比很高、电子迁移率也很高，这就使得石墨烯在储能领域之中的应用前景十分广泛。
石墨烯电极的制备及其电化学特性研究
石墨烯电极的制备及其电化学特性研究一、前言石墨烯，作为一种新兴的二维材料，具有优异的机械、电学、热学性能，因此引起了广泛的研究兴趣。
其中，石墨烯电极的制备及电化学特性研究则相当重要。
本文将从材料学角度探讨石墨烯电极的制备方法及其电化学特性，以期帮助读者更好的理解该材料在电化学领域的应用。
二、石墨烯电极制备方法1、机械剥离法机械剥离法是最早也是最常用的石墨烯制备方法之一。
具体方法是：在高度保护的环境中，用胶带等工具逐层剥离石墨烯单层，再将单层石墨烯移植到衬底上形成电极。
优点在于简单易行，易于控制石墨烯层数，但其缺点是操作难度高，且无法对石墨烯进行大面积的制备。
2、化学气相沉积法化学气相沉积法是一种大规模生产石墨烯的方法，具体方法是：将石墨衬底放置于炉中，利用热化学反应在衬底上形成石墨烯膜。
这种方法的优点是制备简单且易于控制膜的厚度和面积，但缺点是过程中产生的废气有毒且难以处理。
3、化学还原法化学还原法是将氧化石墨烯转化为石墨烯的一种方法。
具体方法是：将氧化石墨烯与还原剂混合然后加热至一定温度，最终得到石墨烯单层。
这种方法的优点是易于控制单层数量和化学成分，但其缺点是影响物理性质且需要在高温下进行操作。
三、石墨烯电极电化学特性研究1、电催化性质石墨烯电极具有很高的电化学催化活性。
石墨烯中的电子云结构可以促进反应物或中间体的吸附，因此其在电化学催化反应中表现出优异的性能。
例如，石墨烯可用作高效的氧还原反应（ORR）催化剂，用于制备质子交换膜燃料电池（PEMFC）和金属空气电池（MFC）等能量转换系统。
2、光电性质石墨烯电极还表现出优异的光电性质，这一点得益于其优良的电子输运和光电响应性能。
石墨烯还可以用于制备柔性太阳能电池、光控开关器等器件。
3、传感性质石墨烯电极还可用于制造高灵敏度的传感器。
石墨烯的电子结构和2维的结构特性使其具有高度的灵敏度和选择性，因此可用于制备气体传感器、生物传感器等应用。
四、结语以上所述，石墨烯电极的制备及电化学特性研究至今还在不断的发展中。
石墨烯基复合材料的制备与性能研究
石墨烯基复合材料的制备与性能研究石墨烯是一种单层碳原子排列成的二维晶体，具有极高的强度、导电性和导热性。
在过去的几年里，石墨烯在材料科学领域引起了广泛的关注。
为了进一步发展石墨烯的应用，研究人员开始将石墨烯与其他材料相结合，形成石墨烯基复合材料。
这些复合材料具有优异的性能和多样化的应用前景。
本文将探讨石墨烯基复合材料的制备方法以及其性能研究。
一、石墨烯基复合材料的制备方法1. 化学气相沉积法（CVD）化学气相沉积法是一种常用的制备大面积石墨烯的方法。
该方法通过在金属衬底上加热挥发的碳源，使其在高温下与金属表面反应生成石墨烯。
石墨烯的生长在具有合适结晶特性的金属表面上进行，如铜、镍等。
CVD法制备的石墨烯可以获得高质量、大尺寸的单层石墨烯。
2. 液相剥离法液相剥离法是一种以石墨为原料制备石墨烯的方法。
通过在石墨表面涂覆一层粘性聚合物，然后利用粘性聚合物与石墨之间的相互作用力，将石墨从衬底上剥离，最终得到石墨烯。
这种方法能够制备出大面积的石墨烯，并且使用简便、成本较低。
3. 氧化石墨烯还原法氧化石墨烯还原法是一种制备石墨烯的简单方法。
首先将石墨烯氧化生成氧化石墨烯，然后通过还原处理，还原为石墨烯。
该方法可以在实验室条件下进行，操作简单方便。
然而，由于氧化石墨烯的导电性较差，所得石墨烯的质量较低。
二、石墨烯基复合材料的性能研究1. 机械性能石墨烯具有出色的机械性能，其强度和刚度超过大多数材料。
石墨烯基复合材料的机械性能主要取决于基体材料和石墨烯的界面相互作用。
研究表明，合适添加石墨烯可以显著提升材料的强度和硬度。
2. 电学性能石墨烯具有优异的电学性能，可以用作电极材料、导电填料等。
石墨烯基复合材料在导电性能方面表现出色，可以用于制备柔性电子器件、传感器等。
3. 热学性能由于石墨烯的热导率高达3000-5000 W/(m·K)，石墨烯基复合材料在热学性能方面具有巨大的潜力。
石墨烯能够显著提高基体材料的热导率，因此可以应用于散热材料、热界面材料等领域。
石墨烯电池材料的制备与性能研究
石墨烯电池材料的制备与性能研究石墨烯是一种由单层碳原子组成的材料，具有高导电性和高度机械强度等优良性质，是目前材料领域研究的热点之一。
石墨烯材料在能量存储领域也有广泛的研究应用，其中在电池领域的应用备受关注。
本文将主要探讨石墨烯电池材料的制备与性能研究。
一、石墨烯电池材料的制备由于石墨烯的单层结构和极高的比表面积，使得其作为电极材料有着广阔的应用前景。
目前制备石墨烯材料有多种方法，如化学气相沉积法、机械剥离法、溶液剥离法等。
其中，化学气相沉积法制备的石墨烯材料在电极材料中的应用最为广泛。
化学气相沉积法主要是在惰性气体中将石墨烯材料进行热解或化学反应，然后将过程中产生的气体送入到基板表面得到石墨烯。
与其它方法相比，化学气相沉积法可以制备单晶质量高、具有工业化生产条件、可以控制多层石墨烯等收益。
在石墨烯材料的电池应用中，电化学沉积法也是石墨烯电池材料制备中的一种重要方法。
二、石墨烯电池材料的性能研究石墨烯电池材料具有极高的导电性和高比表面积，并有望替代传统锂离子电池中的石墨负极材料和传统电容器中的活性炭等材料。
石墨烯电池材料的优良性质赋予了其在储能方面有着较高的研究价值。
目前，石墨烯电池材料在超级电容器、铅酸电池、锂离子电池和锂硫电池等领域都有广泛的应用。
值得一提的是，在锂离子电池领域，石墨烯材料作为负极材料的电化学性能得到了很好的提升。
石墨烯电池材料的研究工作中，除了制备工艺，石墨烯材料在电池性能中的变化也是研究的重点之一。
一般来说，石墨烯材料的性能表现与其表面形态和结构密切相关，如石墨烯电池材料的比表面积影响其电容性能与能量密度，孔隙大小、密度等因素将影响这些材料的电荷传输和储存性能。
不仅如此，超级电容器中的石墨烯电池材料的电容性能也受到电解液的影响，这包括电解液的缓冲能力、离子浓度以及容积效应等。
三、未来展望石墨烯电池材料的制备和性能方面的研究将会是一个长期的过程。
随着对其导电性、比表面积和电化学性能等方面的深入研究，石墨烯材料在储能领域的应用将会越来越广泛。
石墨烯及其复合材料的制备、性质及应用研究共3篇
石墨烯及其复合材料的制备、性质及应用研究共3篇石墨烯及其复合材料的制备、性质及应用研究1石墨烯及其复合材料的制备、性质及应用研究石墨烯是一种由碳原子构成的单层蜂窝状结构材料，具有独特的电学、光学、热学和机械性质。
自2004年它被首次发现以来，它的研究成果一直是纳米科学和材料科学最活跃的领域之一。
石墨烯具有很高的载流子迁移率、良好的机械强度和高比表面积，因此在传感器、电子器件、能量存储装置、超级电容器、太阳能电池、催化剂和生物医学传感器等领域具有广泛的应用。
本文旨在介绍石墨烯及其复合材料的制备方法、性质及其应用研究进展。
石墨烯的制备有许多方法，包括机械剥离、化学气相沉积、物理气相沉积、化学还原、流体力学剥离和微波辐射法等。
其中，机械剥离法是第一个制备单层石墨烯的方法，虽然成本低、易于实现，但需要大量时间和劳动力，并存在控制问题。
化学还原法则采用氧化石墨的还原，得到具有一定缺陷的石墨烯，且杂质易残留影响性质。
化学气相沉积法制备石墨烯具有高晶格载流子迁移率、具有极高的缺陷密度的石墨烯，但过程复杂，成本高。
物理气相沉积法适合生产无缺陷石墨烯，但难以控制多层石墨烯形成、且温度高，影响成品质量。
流体力学剥离法利用石墨烯的自身表面张力减小形成薄膜，但制备过程仍需要控制单层厚度。
微波辐射法是最新的石墨烯制备方法，采用微波对石墨进行瞬间加热、膨胀、冷却制备大面积石墨烯，具有制备速度快、质量好、颗粒易于控制等优点。
石墨烯的独特性质使其在许多应用中具有广阔的前景。
首先，在电子领域，石墨烯可以用来制造微电子器件、包括场效应晶体管、半导体和光电器件等。
FET型石墨烯晶体管基于石墨烯中载流子迁移率的高值，值得在短时间获得了重大的研究进展；二维电子系统(2DEG)可以用于制造高速逻辑电路和高灵敏感受器。
其次，在传感器领域，石墨烯表现出高度灵敏性，可以用于制造各种传感器，如光学传感器、生物传感器等。
此外，石墨烯还可以用于制造锂离子电池、超级电容器、声波马达等能量存储装置中。
多孔硅基复合材料和石墨烯硅复合材料的制备及其在锂电池中的应用
多孔硅基复合材料和石墨烯/硅复合材料的制备及其在锂电池中的应用近年来,随着便携式电子产品的普及和电动汽车的快速发展,高能量密度和大倍率性能的锂离子二次电池的研究引起了人们的广泛关注。
硅作为典型的合金型负极材料,在已知的锂离子电池负极中具有最高的理论比容量(4200 mAh·g-1),被认为是下一代理想的负极候选材料。
但是由于硅充锂时较大的体积膨胀效应和较低的导电率,导致充放电循环稳定性和倍率性能较差,因此限制了硅基负极锂离子电池的商业化应用。
为了解决以上问题,硅的多孔化和石墨烯包覆是两种可行的技术途径。
前者可以为硅的体积膨胀提供充足的内缓冲空间,从而显著提高循环稳定性。
后者依赖于石墨烯优异的导电性,可以显著提高材料的倍率性能,其网状结构也可以承载硅的膨胀,抑制粉化脱落。
本论文在系统调研国内外多孔硅粉制备和石墨烯包覆生长的研究进展基础上,围绕制备方法的简便易行和成本的降低,制备工艺的优化和电池电化学性能的提升,采用铜银双原子金属辅助化学腐蚀法(Metal-assisted chemical etching,MACE)、化学气相沉积法(Chemical Vapor Deposition,CVD)、高能球磨法、高温热氧化法等制备工艺,分别制备出碳包覆多孔硅粉(PorousSilicon/C,PSi/C)和石墨烯氧化硅双重包覆硅粉(Si/SiOx/G)两种复合材料,并考察了它们的形貌,结构,电化学等性能,制备了相关的原型器件,取得的创新性成果如下:(1)创新性地提出将铜银双原子MACE法应用于多孔硅粉的制备。
该工艺的优势在于依靠铜银双原子的协同机制,既可以减少了 Ag的使用,降低成本,又可以弥补Cu辅助腐蚀结构不均匀、孔洞不够深入的缺点。
研究发现,反应温度和双氧水浓度的变化均会对多孔硅粉的形貌产生显著影响。
确定恰当的腐蚀参数后,采用高能球磨法进一步缩小粒径,并采用CVD法实现无定形碳的包覆,从而制备出PSi/C复合材料。
石墨烯纳米复合材料及其应用
石墨烯纳米复合材料及其应用石墨烯是一种由碳原子构成的二维材料，具有极高的强度、导电性、热传导性和化学稳定性，所以被广泛地应用于各种领域中。
近年来，石墨烯与纳米复合技术的结合，使得新材料的性能得到了大幅度提升，而石墨烯纳米复合材料的研究也成为了材料科学领域的热门话题。
一、石墨烯纳米复合材料的制备方法1. 化学还原法化学还原法是目前使用最为广泛的方法之一，它利用还原剂将氧化石墨烯还原成石墨烯。
在此基础上，通过添加不同的纳米材料，可以制备出石墨烯复合材料。
化学还原法制备出的复合材料，具有制备简单，成本低廉等优点。
2. 机械合成法机械合成法是通过机械研磨的方法将不同原材料混合制备而成的。
该方法可同时制备出纳米复合材料和石墨烯基材。
机械合成法的优点是制备工艺简单，对原料的要求不高，且制备出的材料具有极好的分散性和稳定性。
3. 真空热蒸发法真空热蒸发法是利用高温真空条件下，将石墨烯和纳米材料掺杂在一起来制备纳米复合材料。
该方法可以制备出高质量、高纯度的石墨烯纳米复合材料。
二、石墨烯纳米复合材料的应用领域1. 电子器件石墨烯纳米复合材料可以制备出具有优异性能的电子器件。
由于石墨烯的高导电性和高透明性，因此可以制备出透明导电膜、柔性电极等新型电子组件。
此外，石墨烯与纳米金属粒子复合后，还可用于纳米传感器的制备。
2. 光电功能材料石墨烯与半导体纳米材料复合后，可以制备出光电功能材料。
石墨烯的高导电性、高透明性和优异的光学性能，可以提高太阳能电池、有机发光二极管和光电探测器等光电器件的性能，并且可以延长其使用寿命。
3. 生物医药材料石墨烯复合纳米材料在生物医药领域中也有着广泛的应用。
例如，石墨烯与纳米颗粒复合后，可以制备成高效的抗菌和抗病毒药物，同时具有良好的生物相容性。
此外，石墨烯还可以用于生物成像、癌症治疗等领域。
三、石墨烯纳米复合材料的优势1. 优异的物理性能石墨烯纳米复合材料具有石墨烯和纳米材料的优异性能，如高导电性、高透明性、优异的力学性能、高比表面积和化学稳定性等。
《石墨烯-导电聚合物复合材料的制备及其电化学性能的研究》
《石墨烯-导电聚合物复合材料的制备及其电化学性能的研究》石墨烯-导电聚合物复合材料的制备及其电化学性能的研究摘要：本文研究了石墨烯与导电聚合物复合材料的制备方法，并对其电化学性能进行了深入探讨。
通过合理的制备工艺，我们成功制备了具有优异导电性能和电化学稳定性的复合材料。
本文详细描述了实验过程、结果及分析，以期为相关研究提供有益的参考。
一、引言随着科技的发展，石墨烯因其独特的物理和化学性质，在材料科学领域引起了广泛的关注。
石墨烯与导电聚合物的复合材料因其在电化学储能、传感器、电磁屏蔽等领域的潜在应用价值，成为了研究的热点。
本文旨在研究石墨烯/导电聚合物复合材料的制备方法及其电化学性能。
二、实验材料与方法1. 材料准备实验所需材料包括石墨烯、导电聚合物（如聚吡咯、聚苯胺等）、溶剂（如乙醇、水等）以及其他添加剂。
2. 制备方法采用溶液混合法或原位聚合法制备石墨烯/导电聚合物复合材料。
具体步骤包括：将石墨烯与导电聚合物在溶剂中混合，并通过搅拌或超声处理使两者充分混合；然后进行聚合反应，得到复合材料。
三、电化学性能测试通过循环伏安法（CV）、恒流充放电测试、电化学阻抗谱（EIS）等方法，对制备的复合材料进行电化学性能测试。
四、结果与讨论1. 制备结果通过优化制备工艺，我们成功制备了具有良好分散性和导电性能的石墨烯/导电聚合物复合材料。
SEM和TEM结果表明，石墨烯与导电聚合物在纳米尺度上实现了良好的复合。
2. 电化学性能分析（1）循环伏安法（CV）测试：复合材料在充放电过程中表现出稳定的电化学行为，无明显极化现象。
（2）恒流充放电测试：复合材料具有较高的比电容和优异的循环稳定性。
在一定的电流密度下，其比电容随循环次数的增加而略有增加，表现出良好的充放电性能。
（3）电化学阻抗谱（EIS）分析：复合材料的内阻较小，电子传递速度快，表现出优异的电导率和良好的电荷传输能力。
通过分析不同因素（如石墨烯含量、聚合条件等）对电化学性能的影响，我们发现合理的复合比例和制备工艺是获得高性能复合材料的关键。
电化学法制备石墨烯和其复合材料
电化学法制备石墨烯和其复合材料目前，石墨烯已经成为了材料学界的一颗闪耀之星，它在电子、光学和热学领域有着着重要的应用。
与传统的材料相比，石墨烯的优点在于其高导电性、高透明性、高强度、高热导率和高比表面积等。
而且，石墨烯可以与其他材料形成复合材料，从而扩大其应用领域。
石墨烯的制备方法有多种，如机械剥离法、氧化还原法和电化学法等。
本文重点关注电化学法制备石墨烯及其复合材料的方法和研究进展。
一. 电化学法制备石墨烯电化学法制备石墨烯是一种高效、经济、可控的方法。
首先，需要制备一定浓度的石墨烯氧化物（GO）溶液。
然后，在GO溶液中，通过外加电位施加电场，使GO上的氧原子被还原为间隙填隙的氢原子，并最终脱掉一层层的氧化物，生成石墨烯。
该方法的优点在于除了原始的石墨和电解质外，不需要引入其他材料。
并且可以在常温、大气压下进行。
目前，已经有很多学者对电化学法进行了改进和优化。
如，引入有机分子，可抑制氧化物的还原过程，有效地减少了石墨烯的缺陷；改变原始石墨的形态和电极材料，可控制反应速率和产物晶型。
这些优化措施使电化学法制备的石墨烯具有更好的质量和性能。
二. 石墨烯复合材料石墨烯复合材料是将石墨烯与其他材料混合制备而成的材料。
由于石墨烯的高导电性和高比表面积，使得它成为了复合材料中优秀的添加剂。
下面，本文将介绍几种常见的石墨烯复合材料。
1. 石墨烯-聚合物复合材料石墨烯-聚合物复合材料是将石墨烯与聚合物混合而成的材料。
其中，聚合物中常使用的有聚苯乙烯（PS）、丙烯酸酯（PA）、聚合物泡沫（PPS）和聚碳酸酯（PCS）。
这些聚合物可以通过混合物中的用量和合成条件来控制复合材料的性质。
石墨烯的高导热性和高强度等优异性能，可以显著提高聚合物的力学性能。
例如，加入石墨烯可以使聚苯乙烯的拉伸强度提高100%以上。
此外，石墨烯的高比表面积也可以提供更多的交联点，从而提高聚合物的强度和韧性。
2. 石墨烯-金属复合材料石墨烯-金属复合材料是将石墨烯和金属混合而成的材料。
石墨烯及其复合材料的制备与应用
石墨烯及其复合材料的制备与应用第一章石墨烯的制备方法石墨烯，是一种由碳原子结构构成的碳材料，它被认为是材料领域中的一个热门话题。
石墨烯具有极为优秀的导电性、热导性、力学性能和化学稳定性等特征，具有广泛的应用前景。
目前，制备石墨烯的方法主要包括机械剥离法、化学气相沉积法、化学还原法等。
1.1 机械剥离法机械剥离法是最早被发现的一种石墨烯制备方法。
这种方法是通过机械剥离的方式，将多层石墨片中的单独层剥离出来，形成石墨烯。
机械剥离法可以简单地由实验室实现，但是它的局限是其产量非常低，得到的材料质量也较差。
1.2 化学气相沉积法化学气相沉积法是一种应用较为广泛的制备石墨烯的方法。
这种方法通常需要使用铜等物质作为基板，在升高温度下，将碳源分子和氢气混合物输送到基板表面。
碳源与氢气一起在基板上表面催化生长，形成石墨烯。
1.3 化学还原法化学还原法是一种常见的制备石墨烯的方法。
这种方法需要使用氧化石墨在还原剂的作用下，将石墨氧化物还原成石墨烯。
化学还原法的优点是制备过程相对简单，且在生产过程中使用的仪器和设备也较为常见。
第二章石墨烯的应用石墨烯的应用潜力极大，主要应用于电子学、化学、材料学、生物学等多个领域。
以下主要介绍石墨烯在电子领域、能源领域、生物领域和热管理领域中的应用。
2.1 电子领域石墨烯具有非常出色的电子性能，具有很大的应用前景。
石墨烯可以用于制作高速电子器件、柔性电子器件和纳米电子器件等。
同时，石墨烯也可以用于制作生物电子学和储存设备等。
2.2 能源领域石墨烯在能源领域有着广泛的应用，可以用于制作超级电容器、锂离子电池和超导体等。
石墨烯还可以被用作太阳能电池材料的附加层，提高了太阳能电池的转换效率。
2.3 生物领域石墨烯在生物领域应用也非常广泛。
它可以被用作药物传递系统，用于治疗癌症和其他疾病。
同时，石墨烯也可以用于生物传感器，用于检测生物分子和细胞等。
2.4 热管理领域石墨烯具有良好的热导性能，可以在热管理领域应用。
石墨烯锂离子电池负极材料专利技术分析
石墨烯锂离子电池负极材料专利技术分析一、石墨烯材料的制备方法在石墨烯锂离子电池负极材料的研究中，石墨烯材料的制备方法至关重要。
目前，常见的制备方法包括机械剥离法、氧化还原法、化学气相沉积法、热化学气相沉积法、溶胶-凝胶法等。
机械剥离法是指将石墨材料经过层层剥离，得到单层或少层石墨烯的制备方法。
国内外已有很多关于机械剥离法制备石墨烯材料的专利技术。
例如，美国IBM公司发明了一种利用机械剥离法制备石墨烯材料的方法，通过对石墨材料进行剥离和分离，制备出具有单层或多层石墨烯的薄膜。
氧化还原法是指通过氧化反应和还原反应将石墨材料中的氧化物去除，得到石墨烯材料的制备方法。
如中国科学院物理研究所发明了一种利用氧化还原法制备石墨烯的方法，通过配制还原剂和氧化物，在高温条件下进行还原反应，制备得到大面积的石墨烯材料。
二、石墨烯材料的表征技术石墨烯锂离子电池负极材料的表征技术主要包括形貌分析、结构分析、热稳定性分析等。
其中，扫描电镜（SEM）、透射电镜（TEM）等成像技术常用于分析石墨烯的形貌和结构特征，X射线衍射（XRD）、红外光谱（FTIR）等技术常用于分析其结构特征，热重分析（TGA）、差示扫描量热法（DSC）等技术常用于分析石墨烯材料的热稳定性和热性能。
石墨烯负极材料在锂离子电池中的应用技术主要包括改性技术、复合技术、增容技术等。
其中，改性技术是指通过改变石墨烯负极材料的性质和结构，实现其在锂离子电池中的优化应用。
例如，中国电子科技集团公司发明了一种利用化学还原法对石墨烯负极材料进行改性的方法，使其表面氧化物含量降低，从而提高其电化学性能和循环稳定性。
复合技术是指将石墨烯和其他材料进行复合，从而提高其电化学性能和循环稳定性。
如中国石油大学发明了一种利用石墨烯和硅负极材料复合的方法，提高了材料的循环性能和倍率性能。
总之，石墨烯锂离子电池负极材料的研究，需要从制备方法、表征技术、应用技术等方面进行深入研究，不断开发出具有高性能和高稳定性的石墨烯锂离子电池负极材料，以满足未来低碳环保的储能需求。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
石墨烯/二氧化锡复合纳米纤维膜的制备方法与应用，涉及
锂离子电池负极材料。制备方法：将石墨烯加入去离子水
中并超声处理，在搅拌条件下加入 NaOH 和氯化锡，混合
均匀，得混合溶液，再转移至反应釜中反应后，过滤，清
石墨烯/二氧化
洗，干燥，即得石墨烯/二氧化锡复合纳米颗粒，然后超声
CN201
锡复合纳米纤
分散于甲醇和水的混合溶剂中，再加入 PVAc，得纺丝前驱
510882 郭航;吴玉玲
维膜的制备方
体溶液；将纺丝前驱体溶液进行高压静电纺丝，得 PVAc/
909.9
法与应用
石墨烯/二氧化锡复合纳米纤维膜，干燥，热处理后，即得
多孔的石墨烯/二氧化锡复合纳米纤维膜，复合纳米纤维膜
中纤维直径为 800~1200nm，长度大于 0.5mm。不需添加
铅离子浓度时具有灵敏响应。
本发明涉及电池制造及能源存储领域，具体为一种全钒液 流电池用热还原氧化石墨烯/纳米碳纤维复合电极制备方 法。首先配制实验所需的纺丝液，然后将氧化石墨粉与纺
丝液混合均匀，并采用超声方式使氧化石墨粉剥离成氧化 全钒液流电池
石墨烯。通过静电纺丝的方法，制备出纳米纤维膜，然后 用热还原氧化 CN201
化学性质，循环性能好，同时具有良好的高倍率特性，因
此其作为新一代锂离子电池负极材料将有广阔的发展前途
和应用前景。
石墨烯掺杂于 染料敏化太阳 能电池的阳极 材料及其制法 和应用
石墨烯掺杂于染料敏化太阳能电池的阳极材料及其制法和
应用，染料敏化太阳能电池领域，将氧化石墨烯分散在陶
瓷电纺溶液中共纺，再对纤维中的氧化石墨烯进行化学还
CN201 乔辉;陈克;
碳/锡/石墨烯复
制备方法，属于纳米材料和化学电源技术领域。本发明通
510213 费雅倩;罗
合纳米纤维的
过分别将聚丙烯腈、氯化亚锡、石墨烯溶于 N，N-二甲基
903.2 磊;魏取福
制备方法
甲酰胺，搅拌均匀后形成纺丝液，再利用静电纺丝技术制
备出聚丙烯腈/氯化亚锡/石墨烯复合纳米纤维膜，然后经过 碳化得到碳/锡/石墨烯复合纳米纤维负极材料。本发明所述 的制备工艺简单，生产成本低。本发明制备的材料用于锂
智林杰;何海
210495
板去除形成石墨烯纳米带；本发明还提供了由上述方法制
勇;王杰
439.7
备的石墨烯纳米带及其在透明电极中的应用。该方法具有
工艺简单、成本低和易于大规模制备等优点，而且该方法
制备得到的石墨烯纳米带的长度、宽度、厚度以及形态可
控。
锂离子电池用
本发明公开了锂离子电池用碳/锡/石墨烯复合纳米纤维的
材料的导电性，改善了锂电池负极材料的循环稳定性，具
有广阔的应用前景。
一种多孔氮掺杂类石墨烯碳膜包覆磷酸铁锂复合物的制备
一种多孔氮掺
方法。将质量比为 1:1 的聚乙烯吡咯烷酮(PVP)和尿素分别 加入 N，N?二甲基甲酰胺(DMF)，配成具有可纺性的纺丝 液，进行静电纺丝，得到静电纺丝高分子膜。将适量
杂类石墨烯碳 膜包覆磷酸铁 锂复合物的制 备方法
CN201
CH3COOLi，Fe(NO3)3，H3PO4 加入蒸馏水溶解后，加
黄玉代;张
610558
入抗坏血酸，搅拌，得到前驱体溶液，并将电纺高分子膜
月;贾殿赠
000.2
加入其中，进行水热反应。在还原气氛保护下进行煅烧。
在管式炉中自然冷却至室温，制得多孔氮掺杂类石墨烯碳
米管/石墨烯复
圆;陈梦妮; 粒与氧化锌纳米管复合得到纳米管-石墨烯复合液，并涂敷
510173
合膜修饰电极
高屹立;马小 于电极上即可得到氧化锌纳米管-石墨烯复合膜修饰电极。
242.5
的制备方法
玉 本发明制得的产品由于其制作方便，成本较低，稳定性好，
其电极修饰材料氧化锌纳米管比表面积大，表面富含羟基
可与重金属离子发生配位，吸附在其表面的石墨烯更增加 了其导电性，因而作为传感电极在测定水体中痕量重金属
CN201 平;韩啟明;
氧化三铁纳米
维，通过预氧化和高温碳化得到掺杂石墨烯的多孔碳/四氧
510545 王利丹;谭卫
纤维锂电池负
化三铁纳米纤维锂电池负极材料。具体制备方法为：在聚
536.6 琳;丁彬;崔
极材料及其制
丙烯腈/聚甲基丙烯酸甲酯的混合溶液中加入一定量的铁盐
世忠
备方法
和氧化石墨烯，经超声分散和高速搅拌溶解后得到静电纺
离子电池负极材料，具有优异的电化学性质，循环性能好， 倍率特性好，克服了锡基负极材料循环性能差缺点，可作
为新一代锂离子电池负极材料在便携设备中得到广泛应
用。
通过掺杂石墨 烯和二氧化钛 提高二硫化钼 充放电循环能 力的方法
本发明公开了一种通过掺杂石墨烯和二氧化钛提高二硫化
金波;钟晓 钼充放电循环能力的方法，所述的二硫化钼/二氧化钛/石墨 斌;郎兴友; 烯复合材料以石墨烯作为导电改性相、二氧化钛作为支架 CN201 朱永福;高 和协同相，以此增强该复合材料的充放电循环性能。选用 510630 旺;杨春成; 钼酸钠、硫脲、氧化石墨、四异丙醇钛、无水乙醇、醋酸、 922.5 文子;李建 聚乙烯吡咯烷酮和去离子水，静电纺丝、水热反应后，经 忱;赵明;于 真空干燥得到二硫化钼/二氧化钛/石墨烯复合材料。该法生 开锋;蒋青 产工艺简单、成本低、所制得的二硫化钼/二氧化钛/石墨烯
导电剂和粘结剂，可直接作为电极材料在制备锂离子电池
中应用。
一种海水除盐 用石墨烯多孔 电极材料及其 制备方法
本发明涉及一种海水除盐用石墨烯多孔电极材料和其制备
方法，其以石墨烯/聚丙烯腈复合无纺毡布为原料，经预氧
化热处理和高温碳化得到纳米碳纤维与石墨烯均匀、连续
CN201
分布的多孔电极材料，由石墨烯和直径 150-400nm 的纳米
原氧化石墨烯也使得电极的电化学活性得到改善。
一种石墨烯纳 米带及其制备 方法和在透明 电极中的应用
本发明提供了一种石墨烯纳米带的制备方法，该方法包括
以下步骤：(1)将含有可纺高分子的溶液或熔融体通过静电
纺丝沉积于石墨烯薄膜上形成掩模板；(2)将没有被所述掩
CN201
模板覆盖的石墨烯薄膜上的石墨烯刻蚀掉；(3)将所述掩模
CN201 乔辉;陈克;
烯复合纳米纤
碳化，得到碳/钴/石墨烯复合纳米纤维负极材料。本发明制
510214 费雅倩;罗
维负极材料的
备的材料可直接用于锂离子电池，不需要任何添加剂，有
037.9 磊;魏取福
制备方法
效减少了电池生产步骤，提高了电池的能量密度。本发明
制备的碳/钴/石墨烯复合纳米纤维负极材料具有优异的电
孙岳明;景
原，得到掺杂有石墨烯的陶瓷纤维结构阳极材料，它具有
尧;代云茜;
CN201
更高的催化活性和稳定性。同时选用光电性能更加优越的
王啸天;龙
310098
石墨烯代替现有的 ITO、FTO 作为阳极导电基底。在电极
欢;施燕琼;
681.5
中，石墨烯基作为电极材料，又作为基底导电层，增强了
陈宇超;王跃
光阳极内部的协同作用。将此类兼具高比表面积和优良电
张涛;张丽
510445
碳纤维构成，其比表面积 120-437m2/g，孔径 2-100nm。
娟;温广武
097.1
石墨烯/聚丙烯腈复合无纺毡布采用静电纺丝法制备，工艺
过程简单，降低了制造成本。制备的电极材料有高的离子
容量和良好的导电性和耐腐蚀性，特别适合海水淡化除盐
用。
来源：永康乐业
明
子传输性能的阳极材料组装成染料敏化太阳能电池，利用
电催化技术处理工业高浓度有机废水，可望解决电催化处
理高浓度有机废水能耗过高、催化效率低、成本高等问题。
本发明涉及一种掺杂石墨烯的中空多孔的碳/硅纳米纤维锂 电池负极材料及其制备方法。它是由硅纳米粒子和石墨烯
均匀地分散在碳纳米纤维基质中构成。具体制备方法为：
以聚丙烯腈/聚甲基丙烯酸甲酯/正硅酸乙酯/氧化石墨烯的
一种掺杂石墨
混合溶液作为壳层溶液，以聚甲基丙烯酸甲酯溶液作为芯
何建新;连艳
烯的中空多孔
层溶液，利用同轴静电纺丝技术得到掺杂氧化石墨烯的聚
CN201 平;王利丹;
的碳/硅纳米纤
丙烯腈/聚甲基丙烯酸甲酯/二氧化硅纳米纤维，将得到的纳
510545 谭卫琳;韩啟
刘建国;魏冠 在空气中对纳米纤维膜进行预氧化，在惰性气氛管式炉中 石墨烯/纳米碳 410620
杰;严川伟 碳化，得到所需要的热还原氧化石墨烯/纳米碳纤维复合电 纤维复合电极 441.1
极。采用本发明的方法制备的全钒液流电池复合电极，碳 制备方法
纤维直径在纳米级别，又由于将其与热还原氧化石墨烯复
合，导致纤维的粗糙度大幅增加，从而使其比表面积比传 统使用过的电极材料高两个数量级。同时，高活性的热还
本发明涉及一种氧化锌纳米管/石墨烯复合膜修饰电极的制
备方法，(1)将高分子聚合物和盐类化合物溶解在有机溶剂
中，形成聚合物溶液；采用静电纺丝工艺将上述聚合物溶
液纺成纳米纤维原丝；(2)将上述的纳米纤维原丝在空气气
一种氧化锌纳
刘建允;卢圆 氛下完成氧化过程得到氧化锌纳米管；(3)将活性石墨烯颗
CN201
丝溶液，将静电纺丝所得纳米纤维在 200-300℃条件下预
氧化，在 500-1000℃条件下碳化后得到掺杂石墨烯的多孔 碳/四氧化三铁纳米纤维锂电池负极材料。本发明制备的掺 杂石墨烯的多孔碳/四氧化三铁纳米纤维锂电池负极材料有 效地协同两者的电化学性能，提高电池的比容量，首次充
放电效率和循环性能。
多种石墨烯复合负电极材料的制备方法