石墨烯改性石墨應(yīng)用于鋰離子電池負(fù)極材料的研究.pdf

1、石墨是重要的鋰離子電池負(fù)極材料，在充放電時(shí)，它會(huì)與電解液發(fā)生溶劑化反應(yīng)，因而使其體積發(fā)生膨脹，甚至導(dǎo)致石墨層脫落。進(jìn)而影響其電化學(xué)性能。石墨的理論比容量為372 mAh/g，但實(shí)際比容量只有330 mAh/g，循環(huán)性能也很差，大電流充放電時(shí)容量衰減很快?；谶@些缺點(diǎn)，它已不能滿足一些電子產(chǎn)品的快速發(fā)展需求。石墨烯具有大的比表面積、大容量且具有很好的化學(xué)和熱穩(wěn)定性。因此可以用石墨烯包覆石墨，這樣可以防止石墨發(fā)生脫落，保持其完整性，進(jìn)而提高

2、石墨材料的電化學(xué)性能。
　　本論文選用湖州創(chuàng)亞動(dòng)力電池材料有限公司生產(chǎn)的石墨(G1620)和常州中科來(lái)方能源科技有限公司生產(chǎn)的石墨(G123)作為原材料，采用機(jī)械球磨、石墨烯包覆及高溫?zé)徇€原等改性手段制備了一系列石墨烯含量的rGO/G1620和rGO/G123材料。利用X射線衍射(XRD)、掃描電子顯微鏡(SEM)、恒流充放電和循環(huán)伏安等測(cè)試方法系統(tǒng)地考察了石墨烯含量對(duì)rGO/G1620和rGO/G123材料的結(jié)構(gòu)、形貌以及電化學(xué)

3、性能的影響。
　　通過(guò)XRD測(cè)試，發(fā)現(xiàn)石墨烯包覆后對(duì)G1620和G123材料的結(jié)構(gòu)影響不大。進(jìn)行SEM掃描，可以看出有石墨烯包覆在G1620和G123材料表面。循環(huán)伏安測(cè)試則說(shuō)明石墨烯包覆可以提高了石墨材料的容量。
　　在10 mA/g的電流密度，0.005-2 V電壓范圍內(nèi)進(jìn)行恒流充放電測(cè)試，對(duì)于石墨烯包覆G1620材料，石墨烯含量為3％的材料具有更高的容量和更好的循環(huán)性能，其首次放電和充電比容量分別為482 mAh/g和

4、388 mAh/g高于G1620材料的388mAh/g和340 mAh/g，其庫(kù)倫效率達(dá)到80％。30次循環(huán)后，其充電比容量仍然可以達(dá)到385 mAh/g而G1620材料只有79 mAh/g，其容量的保留率高達(dá)99.5％.
　　相同的測(cè)試條件下，對(duì)于石墨烯包覆后的G123材料，石墨烯含量為4％的材料具有更高的容量和更好的循環(huán)性能，其首次放電和充電比容量為510 mAh/g和393mAh/g大于G123材料的400 mAh/g和35