石墨烯鋰電負(fù)極材料的制備及性能研究.pdf

1、鋰離子電池已廣泛應(yīng)用于便攜式電子產(chǎn)品，在電動(dòng)自行車以及電動(dòng)汽車方面也具有廣闊的應(yīng)用前景。鋰離子電池的典型負(fù)極材料是石墨，理論循環(huán)容量為372 mAh/g。相較于石墨負(fù)極材料，石墨烯具有比表面積高、導(dǎo)電性好、鋰離子易嵌脫、比容量高等優(yōu)點(diǎn)，從而成為當(dāng)前鋰離子電池新型負(fù)極材料的研究熱點(diǎn)。
　　針對(duì)石墨烯鋰離子電池負(fù)極材料，本論文首先采用改進(jìn)的Hummers法系統(tǒng)研究了不同氧化、還原條件對(duì)氧化石墨及石墨烯的結(jié)構(gòu)和性能的影響規(guī)律，然后研究了

2、石墨烯為負(fù)極材料的鋰離子電池的電化學(xué)性能。本論文的主要研究?jī)?nèi)容和結(jié)果如下：
　　(1)研究了氧化工藝條件對(duì)氧化石墨及石墨烯的形貌、結(jié)構(gòu)及成分的影響規(guī)律。研究結(jié)果表明：氧化石墨改變了石墨致密有序的規(guī)則層狀結(jié)構(gòu)，并且出現(xiàn)了邊緣扭曲及卷繞褶皺等利于后續(xù)剝離還原的結(jié)構(gòu)；優(yōu)化后的氧化工藝參數(shù)為低溫冰浴反應(yīng)30 min、中溫35℃水浴反應(yīng)2 h、高溫90℃水浴反應(yīng)1 h，該優(yōu)化條件下制備的氧化石墨具有很強(qiáng)的XRD（001）峰，氧含量高達(dá)21.

3、5％，相應(yīng)的石墨烯具有較高的還原程度----碳氧原子比達(dá)5.24，石墨烯比表面積高達(dá)423.2 m2/g。
　　(2)研究了NaBH4濕法還原與微波干法還原對(duì)石墨烯結(jié)構(gòu)和性能的影響規(guī)律。研究結(jié)果表明：NaBH4液相還原法制備的石墨烯的碳、氧原子含量分別為81.76%、18.24%，微波還原法制備的石墨烯的碳、氧原子含量分別為83.97%、16.03%，這表明微波還原法制備的石墨烯質(zhì)量更高。
　　(3)研究了以石墨烯為負(fù)極、金