氟化石墨烯用作一次锂电池正极材料的性能
锂离子电池石墨烯电池
锂离子电池石墨烯电池
锂离子电池是目前应用最广泛的电池之一,其高能量密度和长寿命使其成为电动汽车、智能手机等电子产品的首选电池。
而石墨烯作为一种新型材料,具有优异的导电性、热导性和机械性能,被广泛应用于电池领域。
因此,锂离子电池石墨烯电池的研究和应用备受关注。
石墨烯作为锂离子电池的电极材料,具有很多优势。
首先,石墨烯具有极高的比表面积,可以提高电极的容量和充放电速率。
其次,石墨烯具有优异的导电性和热导性,可以提高电池的能量转换效率和散热性能。
此外,石墨烯还具有很好的机械性能和化学稳定性,可以提高电池的循环寿命和安全性能。
石墨烯已经成功应用于锂离子电池的正极和负极材料中。
在正极材料方面,石墨烯可以作为锂离子电池的导电剂,提高正极材料的导电性和充放电速率。
在负极材料方面,石墨烯可以作为锂离子电池的包覆材料,提高负极材料的稳定性和循环寿命。
除了应用于锂离子电池的电极材料中,石墨烯还可以作为锂离子电池的电解质添加剂。
石墨烯可以提高电解质的导电性和稳定性,从而提高电池的能量转换效率和循环寿命。
锂离子电池石墨烯电池的研究和应用具有广阔的前景。
随着石墨烯制备技术的不断发展和完善,石墨烯电池的性能将会不断提高,为
电动汽车、智能手机等电子产品的发展提供更加可靠和高效的能源支持。
石墨烯正负极材料
石墨烯正负极材料
石墨烯是一种由碳原子组成的二维材料,具有优异的导电性、导热性和机械性能。
在锂离子电池中,石墨烯正负极材料是关键组成部分之一。
石墨烯正极材料通常采用氧化铁锂(LiFePO4)、三元材料(NCM)或磷酸铁锂(LFP)等化合物作为主要成分。
这些化合物具有较高的能量密度和较长的循环寿命,能够提供稳定的电压平台和较高的充放电效率。
此外,石墨烯还可以通过掺杂其他元素来改善其电化学性能,例如硅、锡等。
石墨烯负极材料通常采用天然石墨、人造石墨或复合石墨等作为主要成分。
这些材料具有良好的导电性和稳定性,能够有效地吸收和释放锂离子。
此外,石墨烯还可以通过表面修饰和结构调控等方式来提高其电化学性能,例如增加表面积、改善结晶度等。
石墨烯正负极材料在锂离子电池中发挥着重要作用。
它们不仅能够提供高能量密度和长循环寿命,还能够提高电池的安全性能和稳定性。
随着石墨烯技术的不断发展和完善,相信未来会有更多新型的石墨烯正负极材料被应用于锂离子电池领域。
锂电正极材料的46种包覆元素
标题:锂电正极材料的46种包覆元素摘要:锂电池作为当前最常用的电池之一,在电子产品、电动车、储能系统等领域得到了广泛应用。
而作为锂电池的关键组成部分之一,正极材料的稳定性和性能对电池的整体性能有着重要影响。
在正极材料中,包覆元素的选择对于材料的电化学性能具有重要影响。
本文将介绍锂电正极材料的46种包覆元素,探讨它们在提高正极材料性能方面的作用和研究进展。
正文:1. 简介随着新能源产业的快速发展,锂电池作为一种高能量密度、长寿命、环保的能源存储方式,得到了广泛应用。
而锂电池的正极材料作为锂离子的储存和释放的重要组成部分,其性能直接影响着电池的性能和使用寿命。
包覆元素在锂电正极材料中起着非常重要的作用,它可以保护正极材料、提高电池的循环寿命和安全性,同时还可以改善正极材料的导电性能和锂离子传输速率。
本文将着重介绍当前研究中涉及的46种包覆元素,探讨它们在锂电正极材料中的应用情况和研究进展。
2. 金属氧化物包覆元素金属氧化物是目前应用较为广泛的正极材料包覆元素之一,它们具有一定的导电性能和稳定性,可以有效保护正极材料。
常见的金属氧化物包覆元素包括氧化铁、氧化钛、氧化铝等。
研究表明,这些金属氧化物包覆元素可以有效提高正极材料的循环寿命和安全性,同时还可以改善正极材料的电化学性能和循环稳定性。
3. 石墨类包覆元素石墨类材料在包覆正极材料中也得到了一定的应用。
石墨类包覆元素具有良好的导电性能和化学稳定性,可以有效提高正极材料的电化学性能和储锂性能。
其中,石墨烯因其独特的结构和性能,在锂电正极材料的包覆中表现出了很高的应用潜力。
4. 碳类包覆元素碳材料由于其丰富的资源、良好的导电性能和化学稳定性,在包覆正极材料中也得到了广泛应用。
研究表明,碳类包覆元素可以有效提高正极材料的循环寿命和储锂性能,同时还可以改善正极材料的导电性能和离子传输速率。
5. 硅类包覆元素硅材料是一种具有很高储锂容量的材料,但其体积膨胀率较大,容易导致电极材料的破损和失活。
2024年氟化石墨市场前景分析
2024年氟化石墨市场前景分析摘要本文对氟化石墨市场前景进行了分析。
首先介绍了氟化石墨的基本概念和特性。
然后详细讨论了氟化石墨在不同行业中的应用,包括锂电池、冶金、化工等领域。
接下来对氟化石墨市场的发展趋势进行了预测,并分析了影响其发展的因素。
最后总结了氟化石墨市场前景的潜力和挑战。
1. 引言氟化石墨是一种具有优异性能的材料,被广泛应用于各个行业。
本文将对氟化石墨市场前景进行深入分析,为相关行业提供参考和指导。
2. 氟化石墨的基本概念和特性2.1 氟化石墨的定义氟化石墨是将氟原子引入石墨结构中的一种化合物。
它具有较高的热稳定性和耐化学腐蚀性,可以在极端环境下应用。
2.2 氟化石墨的特性氟化石墨具有以下主要特性:•高温稳定性:氟化石墨在高温下仍能保持其性能稳定;•优异的导热性:氟化石墨具有良好的导热性能,可广泛应用于热管理领域;•耐腐蚀性:氟化石墨在强酸、强碱等腐蚀性介质中具有较好的稳定性。
3. 氟化石墨在不同行业中的应用3.1 锂电池氟化石墨在锂电池领域中应用广泛。
其作为锂电池正极材料的添加剂,可以提高电池的容量和循环寿命。
氟化石墨可以增加锂电池正极材料的电导率,提高电池的性能。
3.2 冶金氟化石墨在冶金行业中有广泛的应用。
它可以作为炼铁过程中的保护剂,防止金属材料被氧化。
氟化石墨还可以作为冶金炉的内衬材料,具有良好的耐高温性能。
3.3 化工氟化石墨在化工行业中起到重要的作用。
它可以作为催化剂载体,用于催化反应。
氟化石墨还可以用于化工管道的内衬,提高其耐腐蚀性能。
4. 氟化石墨市场的发展趋势4.1 市场规模扩大随着氟化石墨在各个行业中的应用不断扩大,市场规模也将不断增大。
特别是在新兴的高科技产业中,氟化石墨的需求量将持续增长。
4.2 技术创新推动发展氟化石墨市场的发展离不开技术的创新。
随着新工艺、新设备的出现,氟化石墨的生产成本将进一步降低,推动市场的发展。
4.3 政策支持推动行业发展政府对环保、新能源等领域的政策支持也将促进氟化石墨市场的发展。
石墨烯电池原理
石墨烯电池原理
石墨烯电池是一种利用石墨烯材料作为电极的新型电池。
石墨烯是由碳原子排列成的一个单层二维材料,具有优异的导电性和电化学性能。
石墨烯电池的工作原理基于石墨烯的高导电性和电化学活性。
石墨烯电池主要包括正极、负极和电解液三部分。
正极通常采用石墨烯材料,负极常使用锂金属。
在充放电过程中,锂离子在正极和负极之间完成迁移,实现电池的储能功能。
在充电过程中,锂离子从负极通过电解液迁移到正极。
石墨烯材料的高电导率,使得锂离子易于在正极部分嵌入或脱嵌。
这样,正极中的锂离子数量增加,形成锂离子嵌入的石墨烯结构,实现电池的充电。
在放电过程中,锂离子从正极释放出来,并通过电解液迁移到负极。
这样,正极中的锂离子减少,石墨烯结构逐渐解离,实现电池的放电。
石墨烯电池相较于传统电池具有许多优势。
首先,石墨烯的高电导率提高了电池的充放电速率和能量密度。
其次,石墨烯材料对锂离子有良好的嵌入和脱嵌能力,使得电池具有较长的循环寿命。
此外,石墨烯还具有较高的化学稳定性和热稳定性,能够在极端环境下工作。
尽管石墨烯电池具有很好的性能,但仍面临一些挑战。
例如,石墨烯材料的制备成本较高,且制备工艺相对复杂。
此外,石
墨烯材料的稳定性和可靠性还需要进一步研究和改进。
总之,石墨烯电池通过利用石墨烯材料的优异性能实现了高性能储能,具有广阔的应用前景。
随着石墨烯技术的不断发展,石墨烯电池有望成为未来能量储存领域的重要技术。
石墨烯在锂电池中的应用研究资料
石墨烯在锂电池中的应用研究资料石墨烯是一种由碳原子构成的单原子厚的二维材料,具有良好的导电性、热导性和力学性能,因此在电池领域具有广阔的应用前景。
本文将从石墨烯在锂电池正负极材料以及电解液中的应用角度,综述石墨烯在锂电池中的研究进展。
一、石墨烯在锂电池正极材料中的应用研究锂离子电池的正极材料主要有锂钴酸盐(LiCoO2)、锂铁磷酸盐(LiFePO4)等。
石墨烯在锂电池正极材料中的应用主要体现在两个方面:增强材料的导电性和改善电化学性能。
1.增强材料的导电性:石墨烯具有优异的电导率,将其与正极材料进行复合可以显著提高其导电性能。
例如,将石墨烯与LiCoO2进行复合制备出的复合材料可以提高锂离子的扩散速率和材料的导电性能,从而提高了锂电池的放电容量和循环寿命。
2.改善电化学性能:石墨烯与正极材料之间的复合可以提高材料的电化学性能。
石墨烯不仅可以增加正极材料的导电性,还可以改善其电化学反应的动力学过程,减小锂离子的插入/脱出电阻。
因此,利用石墨烯与正极材料的复合可以提高正极材料的容量、循环寿命和功率密度。
二、石墨烯在锂电池负极材料中的应用研究锂离子电池的负极材料主要有石墨等。
石墨烯在锂电池负极材料中的应用主要体现在以下几个方面:提高材料的电子传导性、增加锂离子的扩散速率、改善循环稳定性以及抑制锂金属的钝化现象。
1.提高电子传导性:石墨烯与石墨等负极材料的复合可以提高材料的电子传导性,从而降低电阻,改善电池的功率输出性能。
2.增加锂离子的扩散速率:石墨烯具有二维结构,可以提供更多的锂离子插入位点,增加锂离子的扩散速率,提高电池的充放电速度。
3.改善循环稳定性:石墨烯与石墨等负极材料的复合可以形成更稳定的结构,抑制材料的体积膨胀,从而提高电池的循环寿命。
4.抑制锂金属的钝化:在锂金属负极中加入石墨烯可以改善锂电池的充放电性能,减少锂金属负极表面的簧曲现象,提高电池的循环寿命。
三、石墨烯在锂电池电解液中的应用研究1.增加电解液的导电性:将石墨烯引入锂离子电池的电解液中可以提高电解液的导电性,减小电池的内阻,提高电池的放电容量和功率密度。
石墨烯材料在锂离子电池中的应用
石墨烯材料在锂离子电池中的应用
石墨烯是由碳原子构成的单层六角晶格结构的二维晶体材料,拥有好的导电性、热导
性和机械强度。
由于其优异的物理和化学性质,石墨烯材料在锂离子电池领域得到了广泛
关注和研究。
第一,石墨烯材料的导电性能能够增强电池的电导率,提高电池的充放电效率和容量。
石墨烯接触电极材料表面的情况下,能够增加电极与电解液之间的接触面积,并利用强电
荷相互作用解决电解液中固体氧化物的问题。
这种优异的导电性能促进了锂离子在电极材
料和电解液之间的迁移,从而增加了电池的容量和性能。
第二,石墨烯材料的高表面积和厚度为一原子的单层结构,能够提高电极的比表面积
和电荷密度,从而提高电池的储能密度以及实际放电效率。
石墨烯纳米片在此方面的应用
已经获得了显著的成功。
第三,石墨烯材料的高机械强度和化学惰性,能够为电池提供更高的耐久性和稳定性,并且防止电极材料的破损和失去活性,从而增加了电池的循环寿命。
第四,石墨烯材料能够作为高效的电池保护层,抑制电池中对电极和电解液的不良反应,延长电池的使用寿命。
第五,石墨烯材料结构吸附惰性和阻滞特性,也可以通过吸附电解液中的离子和分子,控制电池的化学反应,提高电池的性能和循环寿命。
由上述分析可以看出,石墨烯材料具有优秀的电化学性能和优异的物理和化学性质,
可以被广泛应用于锂离子电池领域,尤其是在提高电池性能、实现高储能密度和快速充放
电等方面具有重要意义。
随着石墨烯材料的不断发展和实用化,相信石墨烯在锂离子电池
领域的应用将越来越广泛。
浅析石墨烯电极材料对电池性能的影响
176管理及其他M anagement and other浅析石墨烯电极材料对电池性能的影响王 剑,任 君(南宁职业技术学院,广西 南宁 530000)摘 要:石墨烯作为一种新型的纳米材料,由于其特殊的二维单层扩展碳结构、优异的导电性、导热性、韧性和强度,在功能材料、能源等领域得到了广泛的应用。
石墨烯在锂离子电池电极材料的优化和改进中受到广泛关注。
如果电极使用石墨烯材料或与其他材料结合,可以充分发挥其优势,在一定程度上提高电池的性能。
本文主要介绍了石墨烯在锂离子电池中的应用及其优点。
分析了石墨烯材料的优缺点、重点研究方向和应用前景,为今后石墨烯电池的开发和制备提供参考。
关键词:石墨烯;锂离子电池;正极材料;负极材料;复合材料中图分类号:TM912 文献标识码:A 文章编号:11-5004(2021)05-0176-2 收稿日期:2021-03作者简介:王剑,男,生于1982年,汉族,山西太原人,工学博士,工程师,研究方向:新材料制备。
1 石墨烯材料综述1.1 石墨烯概述石墨烯材料由基本的碳原子组成,其形状呈六角形。
组成与蜂巢相似的平面二维结构,属于纳米材料中的一种。
2004年,曼彻斯特大学的Andrehaim 和Konstantin 团队首次成功地采用机械剥离法,获取了石墨烯。
石墨烯的发现者获得了2010年诺贝尔物理学奖。
石墨烯是一种由一层碳原子组成的新材料。
碳原子在参与杂化的过程中以SP2的形式,使电子能够保证顺利传导。
石墨烯材料的导电性良好,是目前已知材料中电阻率最低的一类导电材料。
石墨烯由于其特殊的纳米结构和优异的物理化学性能,在电子学、光学、磁学、生物医学、催化、储能、传感器等领域显示出巨大的潜力。
1.2 石墨烯的特点1.2.1 超大比表面积石墨烯材料的比表面积非常大,可达到2600m 2/g,当其他材料与石墨烯材料相结合后能够最大程度的提高其比表面积。
其他材料的相互作用分布在石墨烯片的表面或片间,石墨烯材料本身已发生团聚现象,当与其它材料复合时能够降低其团聚倾向。
石墨烯包覆磷酸铁锂正极材料的合成及性能研究
的8 p 杂 化 的碳 质 材 料 表 现 出更 好 的导 电性 。 它具 有 较 高 的 比 表面积 , 可 以 为 导 体 足 够 的空 间 。 现 已 有 石 墨 烯包 覆 磷 酸 铁 锂 材料的研究 , 相 于 其他 的碳 材 料 , 二维( 2 D 1 片 层 结 构 的 石 墨 烯 可 以 比较 容 易实 现对 电极 材 料 的 包 覆 。形 成 性 能 良好 的 导 电 层 。最 近 , 以L i F e P O 和 氧 化 石 墨 烯 为 原 料采 用 喷雾 干 燥 和 退
第4 6卷 第 6期
1 4 2 0 1 3年 1 2月
江
苏
陶
瓷
J i a n g s u Ce r a mi c s
Vo 1 . 4 6 , N o . 6 De c e mb e r , 2 01 3
石墨烯包 覆磷 酸铁 锂正极材料 的合成 及性 能研 究
汪 贝贝 雍 自俊 田哲 周 竹发
低 的 电 子 导 电性 一 直 制 约 其 广 泛 的 应用 。目前 , 对 于提 高 其 导 电 性 的 研 究 主 要 是 通 过 导 电剂 包 覆 改 善 L i F e P 0 颗 粒 间 的 导 电性 , 在 一 定 程 度 上 提 高 了材 料 的 电化 学 性 能 , 另 外 还 有 碳 包 覆、 掺 杂 金 属 离 子 和 粒 度 纳米 化 等 方 法 来 实 现 这 一 目的 。
近 年来 发 现 的石 墨 烯 片 层 中碳 原子 为 s p 。 杂化 , 它 比无 序一定量 的去离子水 。 继续搅 拌观察到
溶 液 变为 黑色 稠 状 物 ,加 去 离 子 水重 新 变 为 液 体 。 反应 结 束 后, 加 少 量 去离 子 水 和 2 0 m L 3 0 %H 2 0 2 , 溶液 由黑色变为黄色 。 用5 %的 稀 盐 酸 和去 离 子 水 洗 涤 直 至 P H= 7 ,得 到 黄 褐 色 沉 淀
石墨烯作正极材料
石墨烯作正极材料
石墨烯(graphene)是一种由碳原子以六边形排列形成的单层薄片,具有出色的导电性、导热性和机械性能。
这些特性使得石墨烯成为一种有潜力的正极材料,特别是在锂离子电池等能源存储系统中。
以下是石墨烯作为正极材料的一些优势和应用:
1.高电导率:石墨烯具有出色的电导率,这有助于提高电池的性
能。
电子可以在石墨烯中自由移动,降低电阻,提高电池的充
放电效率。
2.高表面积:石墨烯具有极高的比表面积,这为电池提供了更多
的活性表面,增加了电极与电解质之间的接触面积,从而提高
了储存电荷的能力。
3.良好的机械强度:石墨烯具有出色的机械性能,可以提高电极
的稳定性和耐久性。
4.灵活性:石墨烯的柔性和可弯曲性使其适用于一些特殊形状的
电池,例如柔性电池,从而增加了电池的设计灵活性。
5.高导热性:石墨烯具有高导热性,有助于电池中的热量均匀传
导,防止局部过热,提高电池的安全性。
6.可控制的氧化还原反应:石墨烯表面的碳原子可以参与锂离子
的嵌入和脱嵌反应,这使得石墨烯可以作为锂离子电池正极材
料。
虽然石墨烯在正极材料方面有很多优势,但也面临一些挑战,例如成本较高、大规模制备难度较大等。
因此,目前仍在研究中不断寻求
改进和解决这些问题,以实现石墨烯在能源存储系统中的广泛应用。
氟化石墨烯的制备与性能研究
氟化石墨烯的制备与性能研究李凌云(多氟多化工股份有限公司,河南焦作 454006)摘 要:氟化石墨烯作为石墨烯的新型衍生物,既保持了石墨烯高强度的性能,又因氟原子的引入带来了表面能降低、疏水性增强及带隙展宽等新颖的界面和物理化学性能,市场前景十分广阔。
以石墨烯为原料制备氟化石墨烯,重点研究了双炉动态氟化、关键技术研究、产品表征等,为氟化石墨烯新材料的推广应用提供了技术支撑。
关键词:石墨烯;氟化石墨烯;氟化;表征中图分类号:TQ127.11 文献标识码:A 文章编号:1003-3467(2021)03-0029-04PeparationandPropertiesResearchofFluorinatedGrapheneLILingyun(Do-FluorideChemicalsCo.Ltd,Jiaozuo 454006,China)Abstract:Asanewderivativeofgraphene,fluorographenenotonlymaintainsthehighstrengthperform anceofgraphene,butalsobringsnovelinterfaceandphysico-chemicalpropertiessuchasreducedsur faceenergy,enhancedhydrophobicityandbroadenedbandgapduetotheintroductionoffluorineatom,whichhasabroadmarketprospect.Grapheneisusedasrawmaterialtopreparefluorinatedgraphene,thedynamicfluorinationofdoublefurnace,keytechnologyresearchandproductcharacterizationaremainlystudied.Itprovidestechnicalsupportforpopularizationandapplicationofnewfluorographenematerials.Keywords:graphene;fluorinatedgraphene;fluorination;characterization 石墨烯是公认的新材料,其应用几乎无所不及,是国家“十三五”新材料发展的重点。
石墨烯材料在锂离子电池中的应用与前景
环境工程2019·02136Chenmical Intermediate当代化工研究技术应用与研究石墨烯材料在锂离子电池中的应用与前景*柴 源(陕西师范大学附属中学 陕西 710000)摘要:石墨烯作为一种新型纳米材料,以其特殊的二维单层延伸碳结构、出色的导电性、导热性、韧性及强度等优异性能,在功能材料、能源等多个领域有着广泛的应用前景。
其中石墨烯在锂离子电池电极材料的优化改进方面受到了人们的重视,将石墨烯材料用作电极材料或与其他材料的复合能够在一定程度上发挥优势,对电池性能的提升有一定的效果。
本文主要介绍石墨烯材料在锂离子电池中的应用及优势发挥,通过对石墨烯结构、性能的分析,简要地分析总结了石墨烯在锂离子电池正极材料、负极材料等方面的应用,从而分析目前石墨烯材料的优势发挥和重点的研究方向,并对石墨烯在锂离子电池领域的应用前景进行一定的展望,为未来石墨烯电池的制备和发展提供参考。
关键词:石墨烯;锂离子电池;正极材料;负极材料中图分类号:T 文献标识码:AApplication and Prospect of Graphene Materials in Lithium Ion BatteriesChai Yuan(Affiliated Middle School of Shaanxi Normal University, Shaanxi, 710000)Abstract :Graphene, as a new type of nanomaterial, has a wide application prospect in many fields such as functional materials and energysources due to its special two-dimensional single-layer extended carbon structure, excellent conductivity, thermal conductivity, toughness and strength. Graphene has received much attention in the optimization and improvement of electrode materials for lithium ion batteries. Using graphene materials as electrode materials or compounding with other materials can play an advantage to a certain extent and have certain effect on the improvement of battery performance. This paper mainly introduces the application and advantages of graphene materials in lithium ion batteries. By analyzing the structure and properties of graphene, the application of graphene in anode materials and cathode materials of lithium ion batteries is briefly analyzed and summarized, so as to analyze the advantages and key research directions of graphene materials at present, and make a certain prospect for the application prospect of graphene in lithium ion batteries, providing a reference for the preparation and development of graphene batteries in the future.Key words :graphene ;lithium ion battery ;anode materials ;cathode materials1.前言锂离子电池具有能量密度高、可逆容量大、开路电压大、使用寿命长等特点。
石墨烯材料及其锂离子电池中的应用
石墨烯材料及其锂离子电池中的应用石墨烯是一种由碳原子单层排列而成的二维材料,具有很多出色的性质,如高导电性、高热导性、高拉伸强度和超薄透明性。
这使得石墨烯在很多领域中有着广泛的应用,其中之一就是锂离子电池。
锂离子电池是目前最常用的可充电电池之一,主要用于手机、电动车等便携设备中。
石墨烯在锂离子电池中的应用主要集中在负极材料和电解液增塑剂方面。
首先,石墨烯可以作为锂离子电池负极材料的添加剂。
传统的锂离子电池负极材料是石墨,但石墨烯的引入可以显著提高电池的性能。
石墨烯具有高导电性和高化学稳定性,可以增加负极材料的电子传导性和储存锂离子能力。
此外,石墨烯还可以提高电池的循环寿命和安全性能,减少电池在充放电过程中的容量衰减和短路的风险。
另外,石墨烯可以作为锂离子电池电解液的增塑剂。
锂离子电池的电解液通常使用有机溶剂,但这些有机溶剂在高温下易燃易爆,降低了电池的安全性能。
石墨烯可以作为增塑剂添加到电解液中,提高电解液的热稳定性和安全性。
此外,石墨烯还可以增加电解液的离子传导性能,提高电池的充放电速率和功率密度。
除了在锂离子电池中的应用,石墨烯还有其他很多潜在的应用领域。
例如,石墨烯可以用于超级电容器,其高电导性和大表面积有助于提高超级电容器的能量密度和充放电速率。
石墨烯还可以用于传感器领域,其高灵敏度和速度可以用于气体、湿度和压力等传感器的制备。
此外,石墨烯也可以应用于光电子学、催化和材料强化等领域。
总结起来,石墨烯在锂离子电池中的应用主要包括负极材料的添加剂和电解液的增塑剂。
石墨烯的引入可以提高电池的性能、循环寿命和安全性能。
除了锂离子电池,石墨烯还有许多其他潜在的应用领域,这使得石墨烯成为当前材料科学研究的热点之一、随着石墨烯技术的进一步发展和成熟,相信其在各个领域中的应用前景将会更加广阔。
石墨烯在锂电池行业应用发展浅析
石墨烯在锂电池行业应用发展浅析石墨烯是一种具有特殊结构的纳米材料,它是由单层碳原子以六边形结构构成的二维晶体。
由于其特殊的物理、化学及电学特性,石墨烯被广泛应用于各个领域,包括能源存储与转换领域的锂电池。
1.提高锂电池的电容量:石墨烯作为锂电池负极材料的添加剂,能够显著提高锂离子在负极材料中的嵌入/脱嵌效率,进而提高锂电池的电容量。
石墨烯的高导电性和大比表面积可以增加锂离子在负极材料中的扩散速率,从而提高电池的充放电性能。
2.提高锂电池的循环寿命:锂电池在反复充放电过程中,极材料会发生结构破坏和粉化,导致循环寿命下降。
石墨烯作为添加剂可以有效抑制极材料的结构破坏,增强其稳定性,从而延长锂电池的循环寿命。
3.提高锂电池的快速充放电性能:石墨烯具有极高的电子迁移率和较低的电阻,这种特性使得石墨烯成为提高锂电池快速充放电性能的理想材料。
石墨烯的导电性和快速电荷传输能力可以实现锂电池快速充电,同时也可以提高电池在高功率耗散下的放电性能。
4.提高锂电池的安全性能:锂电池的安全性问题一直是制约其大规模应用的关键因素之一、石墨烯作为锂电池阳极材料的添加剂,能够提高电池的热稳定性,降低电池的过热和起火的风险。
尽管石墨烯在锂电池行业的应用发展前景广阔,但目前仍面临一些挑战和问题。
首先,石墨烯的大规模制备成本较高,且生产过程中难以实现规模化生产。
其次,石墨烯的稳定性较差,在锂电池中容易发生剥离和聚集现象,降低了其应用效果。
此外,石墨烯与锂离子之间的相互作用机制还需要进一步研究和理解。
综上所述,石墨烯在锂电池行业的应用发展前景广阔,有望改善锂电池的电容量、循环寿命、快速充放电性能和安全性能。
未来的研究重点应该放在石墨烯大规模制备技术的研发、石墨烯与锂离子之间的相互作用机制的解析以及石墨烯与其他功能材料的协同效应等方面。
通过进一步的研究和开发,石墨烯有望成为锂电池领域的重要创新材料。
石墨烯在锂电池中的应用研究
石墨烯在锂电池中的应用研究石墨烯是一种由碳原子组成的二维晶体材料,具有出色的导电性、热导性、机械强度和化学稳定性。
由于其优异的性能,石墨烯在各个领域都引起了广泛的研究兴趣。
在锂电池领域,石墨烯也被认为是一种有潜力的材料,可用于提高锂电池的性能和稳定性。
首先,石墨烯可以作为锂离子电池负极材料来替代传统的石墨材料。
石墨烯具有高电导率和大的比表面积,使其具有优异的电化学性能。
相比传统石墨材料,石墨烯具有更高的锂离子嵌入/脱嵌容量和更快的离子传输速率。
因此,利用石墨烯作为负极材料可以提高锂离子电池的容量和循环寿命。
其次,石墨烯可用作锂离子电池正极材料的添加剂。
石墨烯的加入可以改善正极材料的电化学性能,如提高材料的电导率、缓解电极材料和电解液之间的应力差异以及提高电极材料的稳定性。
同时,石墨烯还可以增加电极材料的比表面积,提供更多的嵌锂位点,从而提高锂离子电池的容量。
此外,石墨烯还可以用于改善锂离子电池的界面问题。
锂电池往往存在电解液和电极材料之间的界面问题,如电解液的溶解、电解液的浸润性和锂离子的扩散等。
石墨烯可以通过覆盖在电极表面来改善界面问题,形成稳定且一致的电解液/电极界面,提高电极材料和电解液的相互作用能力,从而提高锂离子电池的性能和稳定性。
总之,石墨烯在锂离子电池中具有广泛的应用研究前景。
通过利用石墨烯的优异性能,可以显著提高锂离子电池的容量、能量密度、循环寿命和安全性。
然而,目前还存在一些困难和挑战,如大规模制备石墨烯、石墨烯的稳定性和与锂离子电池体系中其他元素的相互作用等问题。
因此,需要进一步开展研究来解决这些问题,并将石墨烯应用于实际的锂离子电池系统中。
石墨烯在锂电池中的应用
石墨烯在锂电池中的应用墨烯具有10倍于商用硅片的高载流子迁移率(15000cm2/V•s),导电性能优越,尤其适用与制造锂电池导电添加剂、锂电池正负极复合材料等锂电池材料。
此外,石墨烯电极复合材料及导电添加剂能有效改善电极循环性能:加入石墨烯的磷酸铁锂正极复合材料,循环100周后,可逆比容量为纯LiPO4电极的1.4倍。
石墨烯在电池中的应用1.作为导电剂锂离子电池充放电是通过锂离子在正负极的脱嵌反应来实现的。
具体表现为,充电时正极锂离子脱插,负极锂离子嵌入;放电时正极锂离子嵌入,负极锂离子脱插。
在这个过程中,嵌入与脱插的锂离子越多,电池容量越大。
其充放电速度主要由锂离子在电极中的传输和脱嵌速度来决定。
所以如果电极材料中电子和锂离子传导通道越多,其充电速度就越快。
传统锂离子电池无法进行快速充电,主要受限于锂电池正负极导电性能不足,无法同电子进行充分反应,反应层集中在表面影响内部电极的反应,导致锂离子短时间内脱嵌速度不足,无法形成大电流,间接影响锂离子扩散系数,同时受限于高倍率充电下电池寿命的衰减。
而且传统电池在工作时会在电极表面形成一层固体电解质膜,阻挡了锂离子的“脚步”,进而减慢了锂离子的运输速度。
锂离子电池的正极材料主要有钴酸锂、锰酸锂、三元和磷酸铁锂等。
石墨烯在正极材料中属于面点接触,具有优异的导电性能,可以作为其电极的导电剂,优异于作为点点接触的常规导电剂。
锂电池有个性能叫做倍率性能,用C来衡量。
假设一块锂电池的容量是3000mAh,那么1C就是用3000mA的电流给它充电,一小时充满;2C就是用6000mA的电流充电,半小时充满。
续航与电量正相关的情况下,充到支持相同续航里程的电量,倍率性能大的电池充电时间更短。
电芯在快充时,主要的技术难点为锂离子在正极的快速脱离,在电解液的传输以及在负极的嵌入,其中相对重要的是要求正负极具有良好的导电性,可以在短时间进行大规模化学反应,这样电子的扩散速度加快,增加了锂离子的脱嵌和嵌入速度。
石墨烯锂电池原理
石墨烯锂电池原理
石墨烯锂电池是一种利用石墨烯材料作为电极的新型锂离子电池。
它的工作原理与传统锂电池相似,但借助石墨烯材料的独特性能,具有更高的能量密度、更快的充电速度和更长的循环寿命。
首先,石墨烯作为负极材料,具有极高的导电性和良好的化学稳定性。
当锂离子从正极边移动到负极边时,石墨烯能够快速传导电子,实现电荷的平衡。
其次,石墨烯负极的结构独特,具有大量的表面积。
这使得锂离子能够更充分地嵌入石墨烯层,增加电池的储存容量。
同时,石墨烯负极的微孔结构和高度开放的层间特性,使锂离子能够轻松穿过,提高充电和放电速度。
另外,石墨烯材料还能够提高电池的循环寿命。
传统锂电池在长时间循环充放电后,电极会出现脱层、结构损坏等问题,导致电池容量下降。
而石墨烯作为负极材料,具有高度柔韧性和耐久性,能够抵御电极的膨胀和收缩,延长电池使用寿命。
总的来说,石墨烯锂电池利用石墨烯材料的独特性能,实现了更高的能量密度、更快的充电速度和更长的循环寿命。
尽管石墨烯锂电池面临着诸如成本高、生产工艺复杂等挑战,但其在新能源领域的应用前景广阔,被广泛认为是锂电池技术的重要突破。
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文章编号:1007_8827(2015)01_0079_07氟化石墨烯用作一次锂电池正极材料的性能许耀,詹亮,王赟,王艳莉,施云海(华东理工大学化学工程联合国家重点实验室特种功能高分子材料及其相关技术教育部重点实验室,上海200237)摘要:以异丙醇/水㊁氟化石墨分别作试剂和原料,采用液相剥离法制备出氟化石墨烯㊂所制氟化石墨烯呈二维㊁无定型的多孔结构,其中F含量高达49.7%㊂氟化石墨烯丰富的C_F键及其超薄的二维纳米结构有利于Li+在充放电过程中的存储和扩散,因此所制氟化石墨烯具有优异的电化学性能,尤其有较大的功率密度㊂关键词:氟化钠米石墨片;二维纳米结构;氟化石墨;一次锂电池中图分类号:TQ127.1+1文献标识码:A基金项目:国家自然科学基金(51472086,51002051);上海市自然科学基金(12ZR1407200).通讯作者:詹亮,副教授.E_mail:zhanliang@;施云海,副教授.E_mail:shi yunhai@作者简介:许耀,硕士研究生.E_mail:xuyaoxy@Fluorinated graphene as a cathodematerial for high performance primary lithium ion batteriesXU Yao,ZHAN Liang,WANG Yun,WANG Yan_li,SHI Yun_hai(State Key Laboratory of Chemical Engineering,Key Laboratory of Specially Functional Polymeric Materials and RelatedTechnology(Ministry of Education),East China University of Science and Technology,Shanghai200237,China) Abstract:A free_standing fluorinated graphene(F_graphene)was fabricated by the simple liquid exfoliation of a fluorinated graphite(F_graphite)in a2_propanol/water mixture,and was used as the cathode material of primary lithium ion batteries.As_pre_ pared F_grapheneh as a very high fluorine content(49.7at%),and an amorphous_like two_dimensional nanostructure.These fea_ tures facilitate the rapid diffusion of lithium ions during discharging.The F_graphene exhibits better electrochemical performance, especially,a higher specific power density than the F_graphite.Keywords: Fluorinated graphene nanosheets;Two_dimensional nanostructure;Fluorinated graphite;Pprimary lithium batteriesReceived date:2014_07_13; Revised date:2015_01_17Foundation item:National Science Foundation of China(51472086,51002051);Natural Science Foundation of Shanghai City (12ZR1407200).Corresponding author:ZHAN Liang,Associate Professor.E_mail:zhanliang@;SHI Yun_hai,Associate Professor.E_mail:shi yunhai@Author introduction:XU Yao,Master Student.E_mail:xuyaoxy@English edition available online ScienceDirect(http:///science/journal/18725805).DOI:10.1016/S1872_5805(15)60177_91 IntroductionFluorinated carbon(C x F)n has been extensively applied as active cathode materials for primary lithium battery[1_3].Generally,the(C x F)n materials are de_ rived from coke or graphite by reacting with fluorine gas at high temperature(600ħ)[4,5]or catalytically reacting with HF,F2and a volatile fluoride MF n such as IF5,BF3at room temperature[6_9].Theoretically, the carbon atoms in(C x F)n compounds are sp3hy_ bridized with F atoms forming pure covalent C_F bonding,i.e.the atomic F/C ratio is1(denoted as CF1).However,(C x F)n materials have some elec_trochemically inactive defects such as CF2groups if it is produced at high temperature[4,5].Additionally, the residual catalysts(IF5,IF6_,BF4_,ClHF_, FHF_)will be intercalated into the graphitic layers, significantly affect the electrochemical properties[10]. Importantly,due to kinetic limitations associated with the poor electrical conductivity of the strongly cova_ lent CF1,the battery can only run at medium dis_ charge current densities[11_13].Therefore,to meet the requirements of primary lithium batteries with a high power density for new applications such as for space long term exploratory missions,many efforts have been made to develop novel nanostructured(C x F)n第30卷第1期2015年2月新型炭材料NEW CARBON MATERIALS Vol.30 No.1 Feb.2015materials.For example,carbon nanomaterials,i.g., carbon nanofibres,carbon nanotubes,carbon nano_ horns or carbon nanodiscs,were applied as raw car_ bon materials to parpare fluorinated carbon as cathode materials[14].In this work,we demonstrate a simple approach to fabricate free_standing fluorinated graphene(deno_ ted as F_graphene)nanosheets by liquid exfoliation[15] using fluorinated graphite(F_graphite,50%)as raw material[16].The resulting F_graphene nanosheets ex_ hibit a two_dimensional structure,amorphous_like mi_ crostructure and high fluorine content(49.7%).Such unique features render abundant F active sites for lithi_ um storage and facilitate a rapid diffusion of lithium i_ ons during discharging.As a consequence,the F_gra_ phene nanosheets give an excellent discharge perform_ ance and high power density when used as cathode ma_ terials for primary lithium battery.2 Experimental2.1 Synthesis of F_graphene nanosheetsF_graphene nanosheets were fabricated by liquid exfoliation of commercially available F_graphite pow_ ders(Aldrich,the atom ratio of F:C=1:1)via soni_ cation in common solvents,i.e.N_Methyl_2_pyrroli_ done(NMP),dimethylformamide(DMF)and2_iso_ propanol(IPA).In a typical synthesis,50mg of F_ graphite powder was added into200mL reactor. 100mL of solvent was added into above reactor as dis_ persion agent.The sealed reactor was ultrosonicated at room temperature for6h,and then the dispersion was centrifuged at2000r/min for30min to remove aggre_ gates.2.2 Materials characterizationThe morphology and microstructure of the sam_ ples were investigated by SEM(JEOL6500),HR_ TEM(Field Emission JEOL2100),AFM(Digital Instrument Nanoscope IIIA),XRD(Rigaku D/Max Ultima II Powder X_ray diffractometer)and XPS (PHI Quantera x_ray photoelectron spectrometer). Nitrogen sorption isotherms and Brunauer_Emmett_ Teller(BET)surface area were measured at77K with a Micromeritcs Tristar3000analyzer(USA). The thermogravimetric analysis was carried out in ni_ trogen atmosphere up to800ħ.2.3 Electrochemical measurementsElectrochemical experiments were carried out in 2032coin_type cells.The cathode electrodes were prepared by mixing the active materials(F_graphite or F_graphene nanosheets),carbon black and polyvinyli_ dene fluoride(PVDF)at a weight ratio of80:10:10, and then spread onto a stainless steel current collector disk of10mm in diameter.The corresponding elec_ trodes were denoted as F_graphite or F_graphene nanosheets electrode.After magnetically stirred in1_ Methyl_2_pyrrolidinone(NMP)for8h,the slurry was spread uniformly on pure aluminium foil (99.6%,Goodfellow)with a thickness of50μm. To evaporate the solvent,the film was heated in air at 90ħ,followed by heating under vacuum at120ħfor12h.Electrode slices were cut from the film and about6_7mg active material in every slice was ob_ tained.Pure lithium foil(Aldrich)was used as the counter electrode.The coin cells were assembled in a dried argon_filled glove box,and polypropylene mi_ croporous membrane was used as separator which is soaked by1mol/L solution of LiPF6in ethylene car_ bonate(EC)/dimethyl carbonate(DMC)/diethyl carbonate(DEC)(1:1:1by volume)electrolyte.Relaxation was performed for at least24h until open circuit voltage(OCV)was stabilized.Galvano_ static discharges were carried out at room temperature between the initial OCV and1.5V under various cur_ rent densities of10_960mA㊃g-1.When a plateau was clearly observed on the galvanostatic curve,the dis_ charge potential was measured at half of the total dis_ charge capacity,which was noted as E1/2.Aging was simulated by maintaining the cells at60ħfor5days before the electrochemical measurements.3 Results and discussion3.1Effect of exfoliation solvents on the nano_ structure of F_graphene nanosheetsF_graphene nanosheets were fabricated by a liq_ uid exfoliation procedure.In a typical experiment, 50mg F_graphite(50%,Fig.1a)and100mL IPA were mixed and then sonicated for about6h at ambi_ ent temperature.As shown in Fig.1b,many two_di_ mensional nanosheets with sizes from500nm to sever_ al micrometers can be clearly observed.Moreover,a uniform milk_like dispersion of F_graphene nanoshe_ ets/IPA was achieved with the same color as the orig_ inal F_graphite/IPA dispersion(Fig.2).To investi_ gate the effect of solvent type on the properties of the resulting F_graphene nanosheets,DMF and NMP were used for comparison under the same liquid exfo_ liation conditions.Fig.1c indicates that the flakes were much thick,suggesting most of the F_graphite cannot be exfoliated completely in DMF.Although most of the F_graphite can be exfoliated in NMP (Fig.1d),the color of F_graphene nanosheet/NMP dispersion changed from milk_like to black after exfo_ liation as a result of a fluorine removal from the F_ graphene nanosheets(Fig.2a).㊃08㊃新型炭材料第30卷Fig.1 SEM images of(a)F_graphite and synthesizedF_graphene nanosheets by liquid exfoliation of F_graphite in(b)IPA,(c)DMF and(d)NMP for6h.Fig.2 Photographs of(a)the F_graphene nanosheets dispersion in NMP,DMF and IPA and(b)F_graphite dispersed in IPA. To further improve the exfoliated efficiency of IPA solvent,a certain amount of water was added in_ to the solvent to regulate its surface tension.As shown in Fig.3,the added water has a significant effect on the thickness of the resulting F_graphene nanosheets,and the optimum volume ratio of IPA/ water is60/40(denoted as60%IPA).Hence the following mentioned F_graphene nanosheets were fab_ ricated using60%IPA as the mixture solvent.3.2 Nanostructures of F_graphene nanosheetsThe nanostructures of as_prepared F_graphene nanosheets were further investigated via TEM.The TEM image(Fig.4a)shows a two_dimensional structure of F_graphene nanosheets with crude sur_ face.And the high_resolution TEM(HR_TEM,Fig. 4b)image further discloses a amorphous_like structure on the nanosheets,possibly resulted from a high fluo_ rine content,which can cause a breakage of the hexa_ gonal lattice and parallel basal plane of graphene.The energy dispersive spectroscopy(EDS)analysis re_ veals a high fluorine content of49.7%(Fig.4c), corresponding to a C/F atomic ratio of1:1.It sug_ gests that each fluorine atom attaches one carbon at_ om,forming a covalent C_F bond,and the direction of C_F bond obeys the upward_downward sequence a_ long the C C hexagonal lattice as illustrated in Fig. 4d.AFM further displays the two_dimensional feature of F_graphene nanosheets with a thickness of about 10nm(Fig.5).A BET surface area of125m2㊃g-1 is achieved for F_graphene nanosheets based on their nitrogen adsorption/desorption analysis(Fig.5).Fig.3 SEM images of F_graphene nanosheets exfoliated by different IPA/water mixtures.(a)40%IPA,(b)50%IPA,(c)60%IPA,(d)70%IPA.To elucidate the crystal structure of the F_gra_ phene nanosheets,we carried out XRD characteriza_ tion as shown in Fig.6a.The diffraction peaks at2θaround14ʎand42ʎare indexed as the(001)and (100)reflections of F_graphene,respectively.The (001)reflection is particularly for samples with high fluorine contents.The corresponding reticular distance d100is close to0.213nm,with a resulting C C length of about0.142nm[2].But the(002)reflection at2θ=26.4ʎdisappears owing to the high fluorine content,which leads to a crinkle of the carbon sheets during the conversion of carbon atom hybridization from sp2to sp3[12].To probe the chemical state of carbon and fluo_ rine in the F_graphene nanosheets,XPS measurement was conducted.As shown in Fig.6b_d,F1s and C1s are the prominent peaks,suggesting no other discrete peak,which has the same chemical characteristics as raw material F_graphite(Fig.7a).㊃18㊃第1期XU Yao et al:Fluorinated graphene as a cathode material for high performance primary lithium......Fig.4 (a)TEM image,(b)HR_TEM and(c)EDS of the F_graphene nanosheets by liquid exfoliation ofF_graphite in60%IPA for6h.(d)Simulated microstructure of a F_graphene with a F content of50%.Fig.5 (a)Representative AFM image of F_graphene nanosheets and(b)corresponding thickness analysis taken around the white line in(a).(c)N2adsorption_desorption isotherms and(d)pore size distributions of F_graphite and F_graphene nanosheets,respectively.More importantly,the atomic ratio of F/C still maintains at0.98(50%),well consistent with that of F_graphite and the results from EDS(Fig.4c), suggesting that F species have not been removed dur_ ing the ultrasonication.The high resolution C1s of F_graphene nanosheets can be further fitted to two peaks located at289and290eV,which reflect the different bonding structures of the C C and C_F bonds,re_ spectively.And the typical peak at about285eV relat_ ed to the graphite_like sp2carbon cannot be detected,㊃28㊃新型炭材料第30卷indicating all sp2hybridization of carbon atom is con_ verted into sp3hybridization.The F1s peak at a high binding energy of688.3eV is very symmetric(Fig. 6d),indicating that F atom in the F_graphene has on_ ly one chemical state,i.e.C_F bond.For compari_son,the F1s peak of the F_graphene nanosheets fabri_ cated using NMP as solvent at688.3eV is very weak (Fig.7b),suggesting that most of the F atom was removed during the ultrasonication.Fig.6 (a)XRD pattern and(b)XPS spectrum of F_graphene nanosheets.Curve fitting of(c)C1s and(d)F1s spectra,respectively.Fig.7 XPS spectra of(a)the F_graphite raw material and (b)the resulting product by exfoliation of the F_graphite for24h using NMP as solvent.3.3 ElectrochemistryThe galvanostatic discharge curves of the F_ graphite and the F_graphene nanosheets at the current densities of10_960mA㊃g-1were measured at room temperature,as shown in Fig.8.The voltage initially drops and then increases steadily,reaching a voltage plateau after few minutes.The initial drop is charac_ teristic of Li/(C x F)n cells and is attributed to the re_duction of high_electrically isolated CF2and CF3sur_ face groups.Interestingly,although the fluorine con_ tent of F_graphene nanosheets is almost the same as that of the F_graphite,its electrochemical behavior is quite different,specially the plateau potential at the same current density.The average potential of F_gra_ phene nanosheets evolves from2.24to1.95V with increasing the current density from10to960mA㊃g-1,㊃38㊃第1期XU Yao et al:Fluorinated graphene as a cathode material for high performance primary lithium......which is much higher than that of F_graphite(1.22V at10mA㊃g-1and2.17V at960mA㊃g-1).Addition_ ally,the discharge capacity of the F_graphene nanosheets was952mAh㊃g-1at a low current density of10mA㊃g-1,which is also higher than that of the F_ graphite(899mAh㊃g-1).Although the discharge po_ tential(Fig.8c)and discharge capacity(Fig.8d) evolution with increasing current density are almost linear for both F_graphite and F_graphene nanosheets, the average discharge potential and discharge capacity of the F_graphene nanosheets are higher than those of the F_graphite at the same current density.Consider_ ing the electrical conductivities of the F_graphene nanosheets and the F_graphite have no difference be_ cause of the same kinds of covalent C_F bonds,the obvious difference of electrochemistry of F_graphene nanosheets should be attributed to the thin two_dimen_ sional nanostructure of F_graphene.The thin two_di_ mensional nanostructure is beneficial for a rapid diffu_ sion of lithium ions and also provide a high contact surface area between lithium ions and C_F bonds.Fig.8 Galvanostatic discharge curves for(a)F_graphite and(b)F_graphene nanosheets at room temperature at the current density from10to960mA㊃g-1.(c)Average discharge potential and(d)discharge capacity as a function of current density for the F_graphite and the F_graphene nanosheets.A ragone plot showing the association between specific energy density and specific power density for the F_graphite and the F_graphene nanosheets is pres_ ented in Fig.9a to compare the electrode performance under different current densities.Specific energy den_ sity E s and specific power density P s can be obtained from discharge curves according to the equation:E s= CˑE1/2and Ps=dˑE1/2,in which C and d are the dis_ charge capacity and the current density,respectively.As other literatures reported[17_21],the specific power density decreases with the specific energy density for both the F_graphite and the F_graphene nanosheets, but the specific power densities of the F_graphene nanosheets are higher than those of the F_graphite at each specific energy density.The results also should be attributed to the special thin two_dimensional nano_ structure of the F_graphene nanosheets.Because a thin layer can provide a larger contact area for both lithium ion/(C x F)n and electrolyte/(C x F)n,giving a higher diffusion rate.The aging property is an important aspect for the applications of primary lithium batteries used at high temperatures,so we further conduct the aging test by heating the simulated primary lithium battery at60ħfor5days before discharge curve measurements.As shown in Fig.9b,the average discharge voltage and discharge capacity are similar before and after aging, suggesting that the chemistries of the F_graphene nanosheets and the cell components can be maintained at this temperature.㊃48㊃新型炭材料第30卷Fig.9 (a)Rgone plot comparing the performance of the F_graphite and the F_graphene nanosheets used in primary lithium batteries and(b)galvanostatic discharge curves of the F_graphene nanosheets before and after the simulated aging.4 ConclusionsWe developed a facile approach to synthesize free_standing fully fluorinated graphene nanosheets via a liquid exfoliation method.The F_graphene nanoshe_ ets exhibit a high fluorine content(49.7%)and amorphous_like microstructure with a two_dimensional nanostructure.These features endow the F_graphene nanosheets with a high discharge potential,high ca_ pacity and high power density.Moreover,the F_gra_ phene nanosheets are expected to be a competitive candidate in the fields of lubricant,nanodevice,mag_ netic and anode materials for lithium ion battery. 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