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基于石墨烯基复合材料的超级电容器研究现状

基于石墨烯基复合材料的超级电容器研究现状
基于石墨烯基复合材料的超级电容器研究现状

基于石墨烯基复合材料的超级电容器研究现状

超级电容器是一种发展成本低、环境友好、能量密度高的新型绿色能源装置,具有充电时间短、放电速度快、使用寿命长、节约能源和绿色环保等优点,得到了科学界的一致追捧,而影响超级电容器最关键的因素就是电极材料的性能。过渡金属氧化物如Mn02,ZnO,C0304和NiO等虽是较好的电极材料,但导电性能较差,会产生较大的内阻,使得在充放电过程中,容易导致电极材料结构的破坏而影响其充放电容量和循环性能。将过渡金属负载到碳材料例如石墨烯上可以较好的解决这一难题,这方面研究国内外已有很多相关报道。

作为碳材料中重要的一员,石墨烯由于导电性能强、导热性好、质量轻、比表面积大而备受关注,在储能装置、电化学器件、功能性复合材料等方面都具有重要的应用。将石墨烯应用到超级电容器上,改善了超级电容器的电容量和循环稳定性。但石墨烯层与层之间的分子问作用力导致石墨烯容易团聚,从而降低了石墨烯的比表面积和比容量。将过渡金属氧化物和石墨烯组装成复合材料,既能提高电极材料的导电性和充放电容量,又能增强其循环稳定性。

1过渡金属氧化物与石墨烯复合材料在超级电容器中的应用1.1二氧化锰/石墨烯

在超级电容器的研究中,锰作为过渡元素较先受到关注。虽然它资源比较丰富,且易获取,但电化学性能较弱,尤其是导电性能差阻碍了人们进一步研究的步伐。通过与石墨烯的复合,能在一定程度上

改善二氧化锰存在的问题,大幅度提高其比电容和循环性能。

Li等制备的石墨烯/Mn02复合纸电极具有无黏结剂、柔韧性好的特性,并发现其具有良好的循环稳定性,且在浓度为0.1 mol/L 的Na2SO4水溶液中,当电极的Mn02含量为24%,电流密度为O.5 A /g时,该复合纸电极的比容量为256 F/g。Wei等通过高锰酸钾还原成二氧化锰沉积在石墨烯表面制备出了二氧化锰/石墨烯复合材料,该复合材料在超级电容器性能测试中显示了较好的循环寿命,其电容为114 F/g。Yan和Fan等通过微波辅助法制备出了石墨烯/MnO复合材料,研究发现该复合材料的电容性能是纯石墨烯和纯Mn02的三倍,在2 mV/s扫描下,比电容为310 F/g。并且其循环寿命良好,在1000次循环后比电容仍可为97%。

He等将Mn02覆盖在石墨烯表面制备出了一种三维导电网络复合材料,发现其柔韧性好、质量轻、导电性强、比表面积大。该复合电极比电容可达130F/g,而且由该复合材料制作出的超级电容器具有卓越的电化学性能和优异的机械性能。

1.2氧化镍/石墨烯

氧化镍是一种理想的超级电容材料,但是由于比容量较低而无法得到普遍运用。针对比容量低和导电性的问题,构筑石墨烯与氧化镍的复合材料是很好的解决方法。此外,形貌结构的差异对氧化镍材料性能也有很大影响,通过不同的制备方法,如化学沉淀法、热分解法、模板法、水热法等可以获得不同形貌的复合材料。Yan等由化学沉淀方法将分层多孔的β-Ni(OH)2纳米片负载在石墨烯片层上制备出了

氢氧化镍/石墨烯复合材料。在扫描速率为2 mV/s下复合物的比容量可达219.4 F/g。在此基础上,他们还研究了由该材料制备出的超级电容器,经过2000次循环扫描后,比容量仍可达95.7%,表明其具有良好的电容特性和循环寿命。Fan等161以氢氧化镍/石墨烯复合材料作为正极,多孔石墨烯作为负极组成了循环寿命良好的混合型超级电容器,其比容量可达218.4 F/g。Ji等¨惆水热法将多孔的Ni(OH)2薄膜沉积在超薄石墨烯泡沫上制备出了氢氧化镍/石墨烯复合材料。超薄石墨烯泡沫的三维导电网络提供高的导电性而多孔结构的氢氧化镍薄膜提供了短的离子扩散路径,使得其复合材料在电流密度为0.5 A/g和10A/g时分别有166F/g和11l F/g的比电容。

1.3氧化锌/石墨烯

Chen等利用共沉淀法制备出了纳米氧化锌/石墨烯复合材料,应用在超级电容器中,性能优良,且比容量可达308 F/g。虽然该方法简单易行且成本低、产率高,但与贵金属氧化物和碱金属氧化物与石墨烯的复合材料性能相比还有待提高。Lu等利用丝网印刷的方法制备出石墨烯膜,用超声喷雾热分解的方法将Zn0沉积在石墨烯膜层上制备出了ZnO/石墨烯复合材料,并检测出ZnO/石墨烯复合材料具有比石墨烯更大的能量密度(为4.8 kWh/kg)、更高的电容性能和很好的循环性能。

1.4其他金属氧化物与石墨烯复合

由于超级电容器的应用越来越普遍,因此其材料的研发也成为了

科研者追逐的焦点。除了对以上金属氧化物研究较多以外,其他科研工作者也对具有超级电容器性能的其他金属氧化物与石墨烯复合材料进行了研究。Xiang等制备了不同用量比的石墨烯(RGO)/TiO2纳米带和RGO/Ti02纳米粒子复合材料,并将其进行性能测试对比发现当RGO与Ti02纳米带的用量比为7:3时,具有非常高的比容量,可达225 F/g。Yu等通过在3D石墨烯上负载蜂窝式的CoMoO。制备复合材料,这个方法简单易行且能进行大批量生产。新型的CoMoO4-3D 石墨烯混合物比容量能达到1101 F/g,循环寿命较高,显示了良好的电容性能。Li等经过对超级电容器材料的长期研究,制备了石墨烯/Sn02复合材料。由于Sn02对总的电容能提供额外的赝电容而使得这种复合材料的电化学性能十分优越。该复合材料不仅能用于传感器上,而且在电池等领域也能发挥其优势。

2总结

虽然目前金属氧化物与石墨烯的复合材料在超级电容器方面研究较为广泛,电化学性能也有所改进,但电极材料的稳定性、电容器容量以及快速充放电性能还有很大的提升空间,如何解决这些难题将决定着石墨烯复合材料与超级电容器的发展前景。这些难题有待于科研工作者们进一步深入研究。

参考文献

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[7]氧化石墨烯的制备及在复合材料中的应用研究进展,杨云裳等

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[12]李金龙,徐建华等,石墨烯/二氧化锰/聚3,4-乙烯二氧噻吩三相复合电极的制备及电化学性能,功能材料,2014年第7期第45卷[13]Ranjusha R., A. Sreekumaran Nair,Ultra fine MnO2 nanowire based high performance thin film rechargeable electrodes: Effect of surface morphology, electrolytes and concentrations,J. Mater. Chem., 2012, 22, 20465

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[15]闫俊,《碳/氧化锰复合材料的制备及电化学性能研究》,哈尔滨工程大学,2010.3

[16]水热条件下石墨烯与二氧化锰复合物的制备及其电容性能,高光耀等,清华大学深圳研究生院新材料研究所

[17]石墨烯基超级电容器研究进展,杨德志等,2014.1

[18]超级电容器石墨烯氧化锰复合材料研究进展,景琳舒等

[19]超级电容器用二氧化锰碳基纳米复合材料的制备与电化学性能研究进展,张育新,重庆大学

[20]石墨烯/碳纳米管复合材料的制备及应用进展,赵冬梅,化学学报,2014

[21]过渡金属氧化物/石墨烯纳米电极材料制备及其电容性质研究,邓玲娟,2013.5

[22]纳米二氧化硅对水泥基材料性能的影响及作用机理研究,徐庆磊

[23]基于氧化锰和炭材料的超级电容器研究,张治安,电子科技大学

石墨烯技术产业发展现状与趋势

摘要:2013年1月,石墨烯入选欧盟两项“未来和新兴技术旗舰项目”之一(另一项为“人类大脑工程”),欧盟委员会计划在未来十年投入10亿欧元开展石墨烯应用技术研发与产业化,再一次激起了各界对这一革命性材料的关注。 关键字:石墨烯;态势;趋势;技术转移;石墨烯;态势;趋势;技术转移;石墨烯;技术转化;产业化 石墨烯(Graphene)又称单层墨,是一种新型的二维纳米材料,也是目前发现的硬度最高、韧性最强的纳米材料。因其特殊纳米结构和优异的物理化学性能,石墨烯在电子学、光学、磁学、生物医学、催化、储能和传感器等领域应用前景广阔,被公认为21世纪的“未来材料”和“革命性材料”。英国两位科学家因发现从石墨中有效分离石墨烯的方法而获得2010年诺贝尔奖,引起了科学界和产业界的高度关注,石墨烯相关专利开始呈现爆发式增长(2010年353件,2012年达1829件)。世界各国纷纷将石墨烯及其应用技术研发作为长期战略予以重点关注,美国、欧盟各国和日本等国家相继开展了大量石墨烯研发计划和项目。总体看来,石墨烯技术开始进入快速成长期,并迅速向技术成熟期跨越。全球石墨烯技术研发布局竞争日趋激烈,各国的技术优势正在逐步形成,但总体竞争格局还未完全形成。具体发展态势如下: 态势一:制备与改性的突破为产业化提供了技术支撑 一方面,石墨烯制备技术取得突破。石墨烯制备技术与设备是石墨烯生产的基础。一直以来,石墨烯大规模制备技术是阻碍其产业化的最重要因素。近来,石墨烯制备技术取得了若干突破,目前已形成自上而下(Top-Down)和自下而上(Bottom-Up)两种途径,开发出了从简易低成本制造到大面积量产工艺的多种方法,包括:机械剥离、氧化还原法、化学气象沉积(CVD)、外延生长、有机合成、液相剥离等。这些方法各有优缺点,需要根据不同的需求进行选择(表1)。其中,氧化还原法因成本低且易实现,有望成为最具发展前景的制备方法之一。同时,各种方法

神奇的石墨烯——石墨烯研究进展

神奇的石墨烯 ——石墨烯的研究进展 石墨烯简介 石墨烯(Graphene),又称单层石墨,是一种由碳原子以sp2杂化轨道组成六角型呈蜂巢晶格的平面薄膜,只有一个碳原子厚度的二维材料。 石墨烯一直被认为是假设性的结构,无法单独稳定存在[1],直至2004年,英国曼彻斯特大学物理学家安德烈?海姆和康斯坦丁?诺沃肖洛夫,成功地在实验中从石墨中分离出石墨烯,而证实它可以单独存在,两人也因“在二维石墨烯材料的开创性实验”为由,共同获得2010年诺贝尔物理学奖。 石墨烯目前是世上最薄却也是最坚硬的纳米材料,它几乎是完全透明的,只吸收2.3%的光";导热系数高达5300 W/m?K,高于碳纳米管和金刚石,常温下其电子迁移率*超过15000 cm2/V?s,又比纳米碳管或硅晶体*高,而电阻率只约10-6 Ω?cm,比铜或银更低,为目前世上电阻率最小的材料。因为它的电阻率极低,电子跑的速度极快,因此被期待可用来发展出更薄、导电速度更快的新一代电子元件或晶体管。由于石墨烯实质上是一种透明、良好的导体,也适合用来制造透明触控屏幕、光板、甚至是太阳能电池。 石墨烯另一个特性,是能够在常温下观察到量子霍尔效应。 石墨烯的碳原子排列与石墨的单原子层雷同,是碳原子以sp2混成轨域呈蜂巢晶格(honeycomb crystal lattice)排列构成的单层二维晶体。石墨烯可想像为由碳原子和其共价键所形成的原子尺寸网。石墨烯的命名来自英文的graphite(石墨) + -ene(烯类结尾),也可称为“单层石墨”。石墨烯被认为是平面多环芳香烃原子晶体。 石墨烯的结构非常稳定,碳碳键(carbon-carbon bond)仅为1.42?。石墨烯内部的碳原子之间的连接很柔韧,当施加外力于石墨烯时,碳原子面会弯曲变形,使得碳原子不必重新排列来适应外力,从而保持结构稳定。这种稳定的晶格结构使石墨烯具有优秀的导热性。另外,石墨烯中的电子在轨道中移动时,不会因晶格缺陷或引入外来原子而发生散射。由于原子间作用力十分强,在常温下,即使周围碳原子发生挤撞,石墨烯内部电子受到的干扰也非常小。石墨烯是构成下列碳同素异形体的基本单元:石墨,木炭,碳纳米管和富勒烯。完美的石墨烯是二维的,它只包括六边形(等角六边形); 如果有五边形和七边形存在,则会构成石墨烯的缺陷。12个五角形石墨烯会共同形成富勒烯。 石墨烯卷成圆桶形可以用为碳纳米管;另外石墨烯还被做成弹道晶体管(ballistic transistor)并且吸引了大批科学家的兴趣。在2006年3月,佐治亚理工学院研究员宣布, 他们成功地制造了石墨烯平面场效应晶体管,并观测到了量子干涉效应,并基于此结果,研究出以石墨烯为基材的电路. 石墨烯的问世引起了全世界的研究热潮。它是已知材料中最薄的一种,质料非常牢固坚硬,在室温状况,传递电子的速度比已知导体都快。石墨烯的原子尺寸结构非常特殊,必须用量子场论才能描绘。 既然石墨烯这么的神奇,有这么多的特性,那它的制备会不会特别难呢? 事实表明现在大规模的制造石墨烯还比较困难,但小规模的制造用于科研还是比较容易

石墨烯研究现状及应用前景

石墨烯材料研究现状及应用前景 崔志强 (重庆文理学院材料与化工学院,重庆永川402160) 摘要:近几年来, 石墨烯材料以其独特的结构和优异的性能, 在化学、物理和材料学界引起了轰动。本文引用大量最新的参考文献,阐述了石墨烯的制备方法如机械剥离法、取向附生法、加热 SiC 法、爆炸法、石墨插层法、热膨胀剥离法、电化学法、化学气相沉积法、氧化石墨还原法、球磨法等,分析了各种制备方法的优缺点。论述了石墨烯材料在透明电极、传感器、超级电容器、能源储存、复合材料等方面的应用,同时简要分析了石墨烯材料研究的现实意义,展望了其未来的发展前景。 关键词:石墨烯材料;制备方法;现实意义;发展现状;应用前景 中图分类号: TQ323 文献标识码:A 文章编号: Research status and application prospect of graphene materials Cui Zhiqiang (Faculty of materials and chemical engineering, Chongqing Academy of Arts and Sciences, Yongchuan, Chongqing 402160) Abstract: In recent years, graphene has caused a sensation in chemical, physical and material science due to its unique structure and excellent properties. Cited in this paper a large number of the latest references, expounds the graphene preparation methods such as layer method, thermal mechanical stripping method, orientation epiphytic method, heating SiC method, explosion, graphite intercalation expansion stripping method, electrochemical method, chemical vapor phase deposition method, graphite oxide reduction method, ball milling method, and analyze the advantages and disadvantages of various preparation methods. This paper discusses the application of graphene materials in transparent electrodes, sensors, super capacitors, energy storage and composite materials, and briefly analyzes the practical significance of the study of graphene materials, and gives a prospect of its future development. Keywords: graphene materials; preparation methods; practical significance; development status; application prospect 0 引言 1985 年英美科学家发现富勒烯[1]和1991 年日本物理学家Iijima 发现碳纳米管[2],加之英国曼彻斯特大学科学家于2004 年成功制备石墨烯[3]之后,金刚石(三维)、石墨(三维)、石墨烯(二维)、碳纳米管(一维)和富勒烯(零维)组成了一个完整的碳系材料“家族”。从理论上说,石墨烯是除金刚石外所有碳晶体的基本结构单元,如果从石墨烯上“剪”出不同形状的薄片,进一步就可以包覆成零维的富勒烯,卷曲成一维的碳纳米管,堆叠成三维的石墨,如图1 所示[4]。由于石墨烯优异的电学、热学、力学性能,近年来各国科研人员对其的研究日益增长,已经是材料科学领域的研究热点之一。2010 年诺贝尔物理学奖揭晓[5-6]之后,人们对石墨烯的研究和关注越来越多,新的发现不断涌现。在不断深入研究石墨烯的制备方法和性质的过程中,其应用领域也在不断扩大。由于石墨烯缺乏带隙以及在室温下的超高电子迁移率、低于银铜的电阻率、高热导率[7]等,在光电晶体管、生化传感器、电池电极材料和复合材料方面有着很高

多孔石墨烯材料的研究进展

多孔石墨烯材料的研究进展 摘要:多孔石墨烯材料同时结合了石墨烯和多孔材料的优点,具有独特的二维结构及优异的理化性质,是一种具备巨大应用潜力的新型纳米碳质材料。然而单一的石墨烯材料很难充分满足各个领域的应用需求,且石墨烯片层容易堆叠和团聚,制约了其实际应用的发展。通过掺杂、改性、组装和复合等手段制备石墨烯衍生物及石墨烯纳米复合物等石墨烯基材料可以丰富并优化石墨烯的性质,拓展并提升石墨烯的性能,对于促进石墨烯的实际应用具有重大意义。作为一种新型石墨烯衍生物,多孔石墨烯以其二维片状结构、超高比表面积、开放的能带间隙、丰富的活性位点等特性吸引了研究者的很大关注。 关键词:石墨烯;杂化;石墨烯衍生物 引言 如果以化学家的视角将人类和世界写成一本书,碳元素必将会跻身关键词之列:从碳基生命到无机碳素,从史前壁画到太空天梯,从钻木取火到蒸汽革命,再从笔墨纸砚书酒花到柴米油糖酱醋茶,碳的身影无处不在,不可替代。作为世界上最为普遍和奇妙的元素,碳变化多端的魅力归因于其电子轨道杂化方式的多样性及其特殊的成键能力和成键方式。碳原子含有四个价电子,往往以sp,sp2和sp3等杂化形式构成具有不同性质的单质或化合物。以碳单质为例,碳元素存在多种结构、性质迥异的同素异形体。其中sp杂化形式的卡宾碳异常活泼,不易单独稳定存在;sp3杂化的金刚石稳定、超硬、价高,化学修饰较困难;sp2杂化的石墨、石墨烯化学修饰较易且具有独特的电子共轭体系,此外还存在杂化形式介于sp2杂化和sp3杂化之间的富勒烯及包含多种杂化形式碳原子的无定形碳等等。碳家族的众多成员极大丰富了碳质材料的性质,为其在各领域的广泛应用奠定了基础[1]。 1石墨烯及石墨烯基材料 石墨烯即单层或少层石墨薄片,是sp2杂化碳原子按照蜂窝状六元环结构排列而成的二维平面网络结构。2004年,曼彻斯特大学的Novoselov和Geim教授研究组利用机械剥离法成功得到独立存在的单原子层石墨烯,两位物理学家因这一开创性的发现在2010年共同获得诺贝尔物理学奖。然而当我们认真地追根溯源时,会发现石墨烯并非一颗横空出世的新星,围绕石墨烯的讨论已经在科学界

石墨烯的发展概况

2015年秋季学期研究生课程考核 (读书报告、研究报告) 考核科目:复合材料专题报告学生所在院(系):航天学院 学生所在学科:工程力学 学生姓名:刘猛雄 学号:15S018001 学生类别:学术型 考核结果阅卷人

1 石墨烯的制备 (3) 1.1 试剂 (3) 1.2 仪器设备 (3) 1.3 样品制备 (4) 2 石墨烯表征 (4) 2.1 石墨烯表征手段 (4) 2.2 石墨烯热学性能及表征 (6) 2.2.1 石墨烯导热机制 (6) 2.2.2石墨烯热导率的理论预测与数值模拟 (6) 2.2.3 石墨烯导热性能的实验测定 (7) 3 石墨烯力学性能研究 (9) 3.1石墨烯的不平整性和稳定性 (10) 3.2 石墨烯的杨氏模量、强度等基本力学性能参数的预测 (11) 3.3石墨烯力学性能的温度相关性和应变率相关性 (12) 3.4 原子尺度缺陷和掺杂等对石墨烯力学性能的影响 (13)

石墨烯的材料与力学性能分析石墨烯以其优异的性能和独特的二维结构成为材料领域研究热点,石墨烯是一种由单层碳原子紧密堆积成二维蜂窝状晶格结构的碳质新材料。2004年Geim等用微机械剥离的方法成功地将石墨层片剥离, 观察到单层石墨层片, 这种单独存在的二维有序碳被科学家们称为石墨烯。2004 年英国科学家首次制备出了由碳原子以sp2杂化连接的单原子层构成的新型二维原子晶体—石墨烯,其厚度只有0.3354 nm,是目前世界上发现最薄的材料。石墨烯具有特殊的单原子层结构和新奇的物理性质:强度达130GPa、热导率约5000 J/(m2K2s)、禁带宽度乎为零、载流子迁移率达到23105 cm2/(V2s)、高透明度(约97.7%)、比表面积理论计算值为2630 m2/g,石墨烯的杨氏模量(1100GPa)和断裂强度(125GPa)与碳纳米管相当,它还具有分数量子霍尔效应、量子霍尔铁磁性和零载流子浓度极限下的最小量子电导率等一系列性质。在过去几年中,石墨烯已经成为了材料科学领域的一个研究热点。为了更好地利用石墨烯的这些特性,研究者采用了多种方法制备石墨烯。随着低成本可化学修饰石墨烯的出现,人们可以更好地利用其特性制备出不同功能的石墨烯复合材料。 1 石墨烯的制备 石墨烯的制备从最早的机械剥离法开始逐渐发展出多种制备方法,如:晶体外延生长法、化学气相沉积法、液相直接剥离法以及高温脱氧和化学还原法等。我国科研工作者较早开展了石墨烯制备的研究工作。化学气相沉积法是一种制备大面积石墨烯的常用方法。目前大多使用烃类气体(如CH4、C2H2、C2H4等)作为前驱体提供碳源,也可以利用固体碳聚体提供碳源,如Sun等利用化学气相沉积法将聚合物薄膜沉积在金属催化剂基体上,制备出高质量层数可控的石墨烯。与化学气相沉积法相比,等离子体增强化学气相沉积法可在更低的沉积温度和更短的反应时间内制备出单层石墨烯。此外晶体外延生长法通过加热单晶6H-SiC 脱除Si,从而得到在SiC表面外延生长的石墨烯。但是SiC晶体表面在高温过程中会发生重构而使得表面结构较为复杂,因此很难获得大面积、厚度均一的石墨烯。而溶剂热法因高温高压封闭体系下可制备高质量石墨烯的特点也越来越受研究人员的关注。相比于其他方法,通过有机合成法可以制备无缺陷且具有确定结构的石墨烯纳米带。 1.1 试剂 细鳞片石墨(青岛申墅石墨制品厂,含碳量90%-99.9%,过200 目筛),高锰酸钾(KMnO4,纯度≥99.5%),浓硫酸(H2SO4, 纯度95.0%-98.0%),过氧化氢(H2O2, 纯度≥30%), 浓盐酸(HCl, 纯度36.0%-38.0%)均购自成都市科龙化工试剂厂;氢氧化钠(NaOH, 纯度≥96%)购自天津市致远化学试剂有限公司;水合肼(N2H42H2O, 纯度≥80%)购自成都联合化工试剂研究所. 实验用水为超纯水(>10 MΩ2cm). 1.2 仪器设备 恒温水浴锅(DF-101型,河南予华仪器有限公司), 电子天平(JT2003型,余姚市金诺天平仪器有限公司),真空泵(SHZ-D(Ⅲ)型,巩义市瑞德仪器设备有限公司),超声波清洗器(KQ5200DE型, 昆山市超声仪器有限公司),离心机(CF16RX型, 日本日立公司),数字式pH计(PHS-2C型,上海日岛科学仪器有限公司),超纯水系统(UPT-II-10T型,成都超纯科技有限公司)。

石墨烯的结构、制备、性能及应用研究进展

. . .. . . 报告题目:石墨烯的结构、制备、性能及应用研究进展 一、书目信息: 二、评分标准 1.格式规、容简明扼要。报告中引用的数据、观点等要注明出处20分 2. 报告结构合理,表述清晰20分 3. 石墨烯的结构、性能、制备方法概述正确、新(查阅5篇以上的文献)20分 4. 石墨烯的应用研究进展概述(文献)全、新(查阅5篇以上的文献)20分 5. 心得及进一步的研究展望真实,无抄袭与剽窃现象20分 三、教师评语 请根据写作容给定成绩,填入“成绩”部分。 注1:本页由报告题目、书目信息有学生填写,其余由教师填写。提交试卷时含本页。学生从第二页开始写作,要求见蓝色字体部分。 注2:“阅卷教师评语”部分请教师用红色或黑色碳素笔填写,不可用电子版。无“评语”视为不合规。注3:不符合规试卷需修改规后提交。 摘要 碳是自然界中万事万物的重要组成物质,也是构成生命有机体的主要元素。石墨和金刚石是两种典型的单质碳,也是最早为人们所熟知的两种碳的三维晶体结构,属于天然矿

密封线 石。除石墨和金刚石外,碳材料还包括活性炭、碳黑、煤炭和碳纤维等非晶形式。煤是重 要的燃料。碳纤维在复合材料领域有重要的应用。20 世纪80 年代,纳米材料与技术获得 了极大的发展。纳米碳材料也是从这一时期开始进入历史的舞台。1985 年,由60 个碳原 子构成的“足球”分子:C60被三位英美科学家发现。随后,C70、C86等大分子相继出现, 为碳家族添加了一大类新成员:富勒烯。富勒烯是碳的零维晶体结构,它们的出现开启了 富勒烯化学新篇章。三位发现者于1996 年获诺贝尔化学奖。1991 年,由石墨层片卷曲 而成的一维管状纳米结构:碳纳米管被发现。如今,碳纳米管已经成为一维纳米材料的典 型代表。发现者饭岛澄男于2008 年获卡弗里纳米科学奖。2004 年,一位新成员:石墨 烯,出现在碳材料的“家谱”中。石墨烯的发现者,两位英国科学家安德烈·盖姆(Andre Geim)和康斯坦丁·诺沃肖罗夫(Konstantin Novoselov)于2010 年获诺贝尔物理学 奖。 关键词:碳材料复合材料晶体结构 1 石墨烯的结构 石墨烯是sp2杂化碳原子形成的厚度仅为单层原子的排列成蜂窝状六角平面晶体。在单层石墨烯中,碳碳键长为0.142nm,厚度只有0.334nm。石墨烯是构成下列碳同素异型体的基本单元:例如:石墨,碳纳米管和富勒烯。石墨烯被认为是平面多环芳香烃原子晶体。 2 石墨烯的制备 2.1 物理法制备石墨烯 物理方法通常是以廉价的石墨或膨胀石墨为原料,通过机械剥离法、取向附生法、液相或气相直接剥离法来制备单层或多层石墨烯。这些方法原料易得, 操作相对简单,合成的石墨烯的纯度高、缺陷较少。 2.1.1机械剥离法 机械剥离法或微机械剥离法是最简单的一种方法,即直接将石墨烯薄片从较大的晶体上剥离下来。Novoselovt 等[1]于2004年用一种极为简单的微机械剥离法成功地从高定向热解石墨上剥离并观测到单层石墨烯,验证了单层石墨烯的独立存在。具体工艺如下:首先利用氧等离子在 1 mm厚的高定向热解石墨表面进行离子刻蚀,当在表面刻蚀出宽20 μm—2 mm、深 5 μm的微槽后,用光刻胶将其粘到玻璃衬底上,再用透明胶带反复撕揭,然后将多余的高定向热解石墨去除并将粘有微片的玻璃衬底放入丙酮溶液中进行超声,最后将单晶硅片放入丙酮溶剂中,利用德华力或毛细管力将单层石墨烯“捞出”。 2.1.2取向附生法—晶膜生长

石墨烯材料的研究进展论文

石墨烯材料的研究进展 摘要:石墨烯是近年被发现和合成的一种新型二维碳质纳米材料。由于其独特的结构 和新奇的物化性能,在改善复合材料的热性能、力学性能和电性能等方面具有很大的潜力,已成为纳米复合材料研究的热点。综述了石墨烯纳米复合材料的制备与应用研究进展,并对石墨烯纳米复合材料的发展前景进行了展望。 关键词:石墨烯;纳米复合材料;制备;应用 1,材料的基本情况 石墨烯是碳原子紧密堆积成单层二维蜂窝状晶格结构的碳质材料,是构成其它碳同素异形体的基本单元。石墨烯的理论研究已有60多年的历史,一直被认为是假设性的结构,无法单独稳定存在。2004年,英国曼彻斯特大学物理学家安德烈·海姆和康斯坦丁·诺沃肖洛夫用胶带反复剥离高定向热解石墨的方法,得到了稳定存在的石墨烯。石墨烯的出现颠覆了传统理论,使碳的晶体结构形成了从零维的富勒烯、一维的碳纳米管、二维的石墨烯到三维的金刚石和石墨的完整体系。 石墨烯的结构非常稳定。石墨烯内部的碳原子之间的连接很柔韧,当施加外力于石墨烯时,碳原子面会弯曲变形,使得碳原子不必重新排列来适应外力,从而保持结构稳定。这种稳定的晶格结构使石墨烯具有优秀的导热性。石墨烯是构成石墨,木炭,碳纳米管和富勒烯碳同素异形体的基本单元。完美的石墨烯是二维的,它只包括六边形(等角六边形); 如果有五边形和七边形存在,则会构成石墨烯的缺陷。12个五角形石墨烯会共同形成富勒烯。石墨烯卷成圆桶形可以用为碳纳米管 石墨烯的出现在科学界激起了巨大的波澜,人们发现,石墨烯具有非同寻常的导电性能、超出钢铁数十倍的强度和极好的透光性,它的出现有望在现代电子科技领域引发一轮革命。 石墨烯目前是世上最薄却也是最坚硬的纳米材料,它几乎是完全透明的,只吸收2.3%的光;导热系数高于碳纳米管和金刚石,石墨烯是迄今为止世界上强度最大的材料,据测算如果用石墨烯制成厚度相当于普通食品塑料包装袋厚度的薄膜(厚度约100 纳米),那么它将能承受大约两吨重物品的压力,而不至于断裂,石墨烯是世界上导电性最好的材料。 常温下其电子迁移率比纳米碳管或硅晶体高,而电阻率比铜或银更低,为目前世上电阻率最小的材料。因为它的电阻率极低,电子迁移的速度极快,因此被期待可用来发展出更薄、导电速度更快的新一代电子元件或晶体管。由于石墨烯实质上是一种透明、良好的导体,也适合用来制造透明触控屏幕、光板、甚至是太阳能电池。石墨烯另一个特性,是能够在常温下观察到量子霍尔效应。 2,最热的应用合成 石墨烯的应用范围广阔。根据石墨烯超薄,强度超大的特性,石墨烯可被广泛应用于各领域. 根据其优异的导电性,使它在微电子领域也具有巨大的应用潜力。石墨烯有可能会成为硅的替代品,制造超微型晶体管,用来生产未来的超级计算机,碳元素更高的电子迁移率可以使未来的计算机获得更高的速度。最小最快石墨烯晶体管。2011年4月7日IBM向媒体展示了其最快的石墨烯晶体管,该产品每秒能执行1550亿个循环操作,比之前的试验用晶体管快50%。 石墨烯材料还是一种优良的改性剂,在新能源领域如超级电容器、锂离子电池方面,由

石墨烯复合材料的研究及其应用

石墨烯复合材料的研究及其应用 任成,王小军,李永祥,王建龙,曹端林 摘要:石墨烯因其独特的结构和性能,成为物理化学和材料学界的研究热点。本文综述了石墨烯复合材料的结构和分类,主要包括石墨烯-纳米粒子复合材料、石墨烯-聚合物复合材料和石墨烯-碳基材料复合材料。并简述石墨烯复合材料在催化领域、电化学领域、生物医药领域和含能材料领域的应用。 关键词:石墨烯;复合材料;纳米粒子;含能材料 Research and Application of Graphene composites ABSTRACT: Graphene has recently attracted much interest in physics,chemistry and material field due to its unique structure and properties. This paper reviews the structure and classification of graphene composites, mainly inclouding graphene-nanoparticles composites, graphene-polymer composites and graphene-carbonmaterials composites. And resume the application of graphene composites in the field of catalysis, electrochemistry, biological medicine and energetic materials. Keywords: graphene; composites; nanoparticles; energetic materials 石墨烯自2004年曼彻斯特大学Geim[1-3]等成功制备出以来,因其独特的结构和性能,颇受物理化学和材料学界的重视。石墨烯是一种由碳原子紧密堆积构成的二维晶体,是包括富勒烯、碳纳米管、石墨在内的碳的同素异形体的基本组成单元。石墨烯的制备方法主要有机械剥离法,晶体外延法,化学气相沉积法,插层剥离法以及采用氧化石墨烯的高温脱氧和化学还原法等[4-10]。与碳纳米管类似,石墨烯很难作为单一原料生产某种产品,而主要是利用其突出特性与其它材料体系进行复合.从而获得具有优异性能的新型复合材料。而氧化石墨烯由于其特殊的性质和结构,使其成为制备石墨烯和石墨烯复合材料的理想前驱体。本文综述了石墨烯复合材料的结构、分类及其在催化领域、电化学领域、生物医药领域和含能材料领域的应用。

石墨烯复合材料应用最新研究进展

2019年3月第46卷第3期 云南化工 Yunnan Chemical Technology Mar.2019 Vol.46,No.3 doi:10.3969/j.issn.1004-275X.2019.03.062 石墨烯复合材料应用最新研究进展 程扬帆 (湖北科技学院,湖北咸宁,437000) 摘要:介绍了石墨烯复合材料在国内外的应用前景及应用进展,着重介绍了利用石墨烯特性应用于电容储能、环境治理、导热散热性能和导电等多领域的研究。石墨烯复合材料的应用潜力巨大,具有非常广阔的市场前景。 关键词:石墨烯;复合材料;应用前景 中图分类号:TQ04文献标志码:A文章编号:1004-275X(2019)03-157-02 Recent Research Progress in the Application of Graphene Composites at Home and Abroad Cheng Yangfan (Hubei Institute of Science and Technology,Xianning,Hubei,437000) Abstract:This paper introduces the application p rospects and progress of graphene composites at home and abroad.It focuses on the application of graphene characteristics in capacitance energy storage, environmental management,thermal conductivity and heat dissipation,conductivity and other fields. Graphene composites have great potential and broad market prospects. Key words:Graphene;Compound material;Application prospect 1石墨烯复合材料及其应用前景 1.1定义与特性 石墨烯被称为“单层石墨片”。它是一种二维的结构,密集的碳原子与石墨的单原子层十分类似,是一种新型碳材料。石墨烯的多种优点造就它多种用途,比如它的比表面积大,可以用于吸附和环境治理;机械强度高可以用于航空航天等;载流子迁移率高可以用于半导体与电容等设备。应用的环境非常广泛,随着石墨烯新型材料国内外发展,石墨烯不但可以显著提升传统产业,还可以为高端制造业的发展提供推力。1.2国内外石墨烯复合材料发展趋势及应用前景 目前,世界上有很多关于石墨烯的讨论。2012年,有近2万篇关于石墨烯研究的论文被纳 入科学研究。中国和美国是前两个国家。与此同时,其他国家也积极参与石墨烯相关专利申请的布局。截至2013年6月,它已申请了3,000多项相关发明专利。从2006-2017年,国内和国际研究呈上升趋势。在“十一五”期间,石墨烯复合技术的发展还处于起步阶段,国内外研究的数量相对较少。在“十二五”期间,国外开展了研究,主要集中在石墨烯的制备和化合物的研究上。随后,石墨烯复合材料的研究进入了快速发展阶段。在过去两年中,研究数量已超过以前的总数。其中,国外研究数量急剧增加,工业化进程不断推进,国内则在重点领域不断扩展提升。 由于石墨烯的重要特性和巨大应用价值,全球多个国家将其定义到发展战略高度。比如亚太地区的日本和中国,美国、以及欧洲欧盟等区域国家。这其中不少国家投入的研究和开发金额达到十亿美元,专门用来研究用于石墨烯材料。美国科技发展战略同样包括石墨烯技术。各国企业也积极进行石墨烯产业的布局,相关开发和研究涉及多家公司,像比如洛克希德·马丁、波音、三星、IBM、杜邦、陶氏化学、索尼等巨头均在公司名单中[1]。 2石墨烯复合材料国内外应用进展 由于石墨烯具有多种独特的优点,将它作为复合材料的填充相,就可以增强材料的相应性能,这就为它的应用提供了多种方向。比如国内外相关研究应用于能量储存、液晶器件、电子器件,而在其他领域比如生物材料、传感材料和催化剂载体等也有较多的报道。随着对石墨烯复合材料研究的不断深入,它应用也越来越受到人们的重视。 2.1石墨烯储能复合材料应用 锂电池是当前用途最广泛的电池能源,锂电池整体性能提升的关键是开发新的电极材料。石墨烯作为一种新型碳质材料,加入到锂离子电池中能够大幅提高其导电性,因为它为锂离子电池解决了两个问题,大幅度提高能量密度与大幅度提高功率密度。相对应的,石墨烯就可以作为电池导电的添加剂了。国内也有报道将它作为复合电极材料的正负极[2]。 157--

石墨烯基复合材料的制备及吸波性能研究进展

石墨烯基复合材料的制备及吸波性能研究 进展 摘要随着吉赫兹(GHz)频率范围的电磁波在无线通信领域的广泛应用,诸如电磁干扰、信息泄露等问题亟待解决。此外,军事领域中的电磁隐身技术与导弹的微波制导需要,使得电磁波吸收材料受到持续而广泛的关注。因此,迫切需要发展一种厚度薄、频带宽、强吸收的吸波材料。 石墨烯作为世界上最薄硬度最强的纳米材料,优点很多,例如石墨烯制成的片状材料中,厚度最薄,比表面积较大,具有超过金刚石的强度等,这些优点满足吸波材料的需求。石墨烯基复合材料在满足吸波材料基本要求的基础上又提升了材料吸收波的能力。 本文简单地介绍了吸波材料及石墨烯,综述概况了石墨烯基复合材料的研究现状,包括石墨烯复合材料制备方法、微观形貌以及复合材料的吸波性能,提出了石墨烯基复合吸波材料未来的发展方向。 关键词石墨烯基;吸波材料;纳米材料

Progress in Preparation and absorbing properties of graphene-based composites Abstract With the gigahertz (GHz) frequency range of the electromagnetic waves are widely used in wireless communications, such as electromagnetic interference, information leaks and other problems to be solved. In addition, military stealth technology in the field of electromagnetic and microwave guided missiles require such electromagnetic wave absorbing material is subjected to a sustained and widespread concern. Therefore, an urgent need to develop a thin, wide frequency band, a strong absorption of absorbing materials. Graphene as the strongest of the world's thinnest hardness nanomaterials, has many advantages, such as a sheet material made of graphene, the thinnest, large specific surface area, with more than a diamond of strength, these benefits meet absorbers It needs. Graphene-based composites on the basis of absorbing materials to meet the basic requirements but also enhance the ability of the material to absorb waves. This article briefly describes the absorbing material and graphene, graphene reviewed before the status quo based composite materials research, including graphene composite material preparation, morphology and absorbing properties of composites made of graphene-based composite

石墨烯的结构、制备、性能及应用研究进展

石墨烯的结构、制备、性能及应用研究进展

姓名:学号: 20150700 密封线 报告题目:石墨烯的结构、制备、性能及应用研究进展 一、书目信息: 二、评分标准

姓名:学号: 20150700 密封线

姓名:学号: 20150700 密封线 2. 报告结构合理,表述清晰 20分 3. 石墨烯的结构、性能、制备方法概述正确、 新(查阅5篇以上的文献) 20分 4. 石墨烯的应用研究进展概述(文献)全、新 (查阅5篇以上的文献) 20分 5. 心得及进一步的研究展望真实,无抄袭与剽窃现象 20分 三、教师评语 请根据写作内容给定成绩,填入“成绩”部分。

密封线 注1:本页由报告题目、书目信息有学生填写,其余由教师填写。提交试卷时含本页。学生从第二页开始写作,要求见蓝色字体部分。 注2:“阅卷教师评语”部分请教师用红色或黑色碳素笔填写,不可用电子版。无“评语”视为不合规范。注3:不符合规范试卷需修改规范后提交。 摘要 碳是自然界中万事万物的重要组成物质,也是构成生命有机体的主要元 素。石墨和金刚石是两种典型的单质碳,也是最早为人们所熟知的两种碳的 三维晶体结构,属于天然矿石。除石墨和金刚石外,碳材料还包括活性炭、 碳黑、煤炭和碳纤维等非晶形式。煤是重要的燃料。碳纤维在复合材料领域 有重要的应用。20 世纪80 年代,纳米材料与技术获得了极大的发展。纳米 碳材料也是从这一时期开始进入历史的舞台。1985 年,由60 个碳原子构成 的“足球”分子:C60被三位英美科学家发现。随后,C70、C86等大分子相继 出现,为碳家族添加了一大类新成员:富勒烯。富勒烯是碳的零维晶体结构, 它们的出现开启了富勒烯化学新篇章。三位发现者于1996 年获诺贝尔化学 奖。1991 年,由石墨层片卷曲而成的一维管状纳米结构:碳纳米管被发现。 如今,碳纳米管已经成为一维纳米材料的典型代表。发现者饭岛澄男于2008 年获卡弗里纳米科学奖。2004 年,一位新成员:石墨烯,出现在碳材料的“家 谱”中。石墨烯的发现者,两位英国科学家安德烈·盖姆(Andre Geim)和 康斯坦丁·诺沃肖罗夫(Konstantin Novoselov)于2010 年获诺贝尔物理 学奖。 关键词:碳材料复合材料晶体结构 1 石墨烯的结构 石墨烯是sp2杂化碳原子形成的厚度仅为单层原子的排列成蜂窝状六角平面晶体。在单层石墨烯中,碳碳键长为0.142nm,厚度只有0.334nm。石墨烯是构成下列碳同素异型体的基本单元:例如:石

石墨烯材料研究进展

石墨烯材料研究进展 化学工程与工艺 0909403068 王月 摘要:石墨烯具有非凡的物理及电学性质,如高比表面积、高导电性、高机械强度、易于修饰及大规模生产等。2004年石墨烯的成功剥离,使石墨烯成为形成纳米尺寸晶体管和电路的“后硅时代”的新潜力材料,其产品研发和应用目前正在全球范围内急剧增加。本文通过对石墨烯的特性、制备和应用现状几方面进行了综述。 关键词:石墨烯制备应用进展 石墨烯是碳 原子紧密堆 积成单层二 维蜂窝状晶 格结构的一 种碳质新材 料,是构筑 零维富勒 烯、一维碳 纳米管、三 维体相石墨等sp2杂化碳(即碳以双键相连或连接其他原子)的基本结构单元,如图1所示。石墨烯的理论研究已有60多年的历史,但直至2004年,英国曼彻斯特大学物理学家安德烈〃海姆和康斯坦丁〃诺沃肖洛夫,

利用胶带剥离高定向石墨的方法获得真正能够独立存在的二维石墨 烯晶体,并发现了石墨烯载流子的相对论粒子特性,才引发石墨烯研 究热。这以后,制备石墨烯的新方法层出不穷,人们发现,将石墨烯 引入工业化生产的领域已为时不远了[1]。 1石墨烯的特性 石墨烯是零带隙半导体,有着独特的载流子特性,为相对论力学 现象的研 究提供了一条重要 途径;电子在石墨 烯中传输的阻力很 小,在亚微米距离 移动时没有散射,具 有很好的电子传输 性质;石墨烯韧性 好,它们每100nm 距离上承受的最大 压力可达2.9N [2],是迄今为止发现的力学性能最好的材料之一。石墨烯特有的 能带结构使空穴和电子相互分离,导致了新电子传导现象的产生,如 量子干涉效应、不规则量子霍尔效应。Novoselov 等观察到石墨烯具 有室温量子霍耳效应,使原有的温度范围扩大了10倍。石墨烯在很 多方面具备超越现有材料的特性,具体如图 2 [3]所示,日本企业的 一名技术人员形容单层石墨碳材料“石墨烯”是“神仙创造的材料”。 图2 石墨烯的特点

石墨烯力学性能研究进展

石墨烯力学性能研究进展* 韩同伟‘贺鹏飞2,t骆英‘张小燕“ 江苏大学土木工程与力学学院,江苏镇江212013 2同济大学航空航天与力学学院,上海200092 3江苏大学化学化工学院,江苏镇江212013 摘要石墨烯是近年来发现的由单层碳原子通过共价键结合而成的具有规则六方对称的理想二维晶体,是继富勒烯和碳纳米管之后的又一种新型低维碳材料.由于具有非凡的电学、热学和力学性能以及广阔的应用前景,石墨烯被认为是具有战略意义的新材料,近年来迅速成为材料科学和凝聚态物理等领域最为活跃的研究前沿.本文简要介绍了研究石墨烯力学性能的实验测试、数值模拟和理论分析方法,重点综述了石墨烯力学性能的最新研究进展,主要包括二维石墨烯的不平整性和稳定性,石墨烯的杨氏模量、强度等基本力学性能参数的预测,石墨烯力学性能的温度相关性和应变率相关性、原子尺度缺陷和掺杂等对力学性能的影响以及石墨烯在纳米增强复合材料和微纳电子器件等领域的应用,最后对石墨烯材料与结构的力学研究进行了展望. 关键词石墨烯,力学性能.分子动力学,缺陷 1引言 石墨烯(graphene),又称为二维石墨片,是由单层碳原子通过共价键(碳5pz杂化轨道所形成的二键、二键)结合而成的具有规则六方对称的理想二维晶体11-21,如图1所示,于2004年由英国曼彻斯特大学的安德烈·盖姆(Andre Geim)和康斯坦丁·诺沃肖罗夫(Konstantin Novoselov)首先发现[fll,是继富勒烯(Cso)和碳纳米管(CNTs)之后的又一种新型低维碳材料,其厚度仅为头发丝直径的20万分之一。约为0.335 nm,是目前发现的最薄的层状材料. 在石墨烯中,每个碳原子通过很强的0键(自然界中最强的化学键)与其他3个碳原子相连接,这些很强的碳一碳键致使石墨烯片层具有极其优异的力学性质和结构刚性.碳原子有4个价电子,每个碳原子都贡献一个未成键的兀电子。这些兀电子与平面成垂直的方向可形成二轨道,二电子可在晶体中自由移动,赋予石墨烯良好的导电性.但这些面外离位的二键与相邻层内的二键的层间相互作用远远小于一个6键,即片层间的作用力较弱,因此石墨层间很容易互相剥离,形成薄的石墨片.石墨烯的碳基二维晶体是形成sp“杂化碳质材料的基元,它可以包裹起来形成零维的富勒烯(fullerene, Cso),卷起来形成一维的纳米碳管(carbon nanotube, CNT),层层堆积形成三维的石墨(graphite),石墨烯是构建众多碳质材料的基本结构单元[[3J,如图2所示. 由于独特的二维结构以及优异的晶体品质,石墨烯具有十分优异的电学、热学、磁学和力学性能fl-$1,有望在高性能纳米电子器件、复合材料、场发射材料、气体传感器、能量存储等领域获得广泛应用.石墨烯是零隙半导体,具有一般低维碳材料所无法比拟的载流子特性,是其备受关注的重要原因之一石墨烯成为凝聚态物理学中独一无二的描述无质量狄拉克一费米子(masslessDirac Fermions)的模型体系,这种现象导致了许多新奇的电学性质因此,石墨烯为相对论量子电动力学现象的研究提供了重要借鉴.研究还表明,石墨烯的热导率和机械强度(5kW}m-1}K-1和1.06 TPa)可与宏观石墨材料相媲美,断裂强度与碳纳米管相当f7-sl.此外,石墨烯为制备集超高导电、导热及机械性能等各种优越性能于一体的新型功能复合材料提供了一种理想的纳米填料[fl。一’‘].因此,石墨烯被誉为新一代战略材料,近年来迅速成为材料科学和凝聚态物理领域最为活跃的研究前沿[2,1“一’51. 2009年12月,Science杂志将石墨烯研究取得新进展”列为2009年十大科技进展之一2010年10月,英国曼彻斯特大学的两位科学家安德烈·盖姆和康斯坦丁.诺沃肖罗夫因在二维空间材料石墨烯方面的开创性实验而获得诺贝尔物理学奖,由此引发石墨烯新的研究热潮.

石墨烯在锂电池中的应用研究

LUOYANG NORMAL UNIVERSITY 2015届本科毕业论文 石墨烯在锂离子电池材料中的应用研究 院(系)名称化学化工学院 专业名称化学工程与工艺 学生姓名雷丙丽 学号110644058 指导教师刘丰讲师 完成时间2015年04月

石墨烯在锂离子电池材料中的应用研究 摘要:石墨烯是单原子层紧密堆积的一种特殊石墨材料,在电学、热学、力学等方面具有独特的构造和优良的功能,可以发挥其重要的作用。因为石墨烯具有较高的电导率、超大的比表面积、高的化学稳定性等优良的化学和物理特性,所以它在锂离子电池材料中的研究引起了人们的广泛关注。文章不仅综述了石墨烯的结构和制备工艺以及改性方法,而且介绍了石墨烯作为锂离子电池材料的最新研究进展,还分析了石墨烯各制备和改性方法对锂离子电池材料的影响,并对石墨烯在锂离子电池材料中应用的发展趋势进行了展望。 关键词:石墨烯;锂离子电池材料;电化学 The application of graphene in lithium-ion battery materials research Abstract:Graphene is a single atomic layer close packing of a kind of special graphite material, such as electrical, thermal and mechanical aspects has unique structure and excellent performance, can play its important role. Because of properties of high electrical conductivity, large surface area, and chemical stability, graphene holds great promising for potential applications in electrode materials for lithium-ion battery, it is in the lithium-ion battery materials research has attracted widespread attention. Article summarizes the modification of graphene and graphene is introduced as a new research progress of the lithium-ion battery materials, graphene is analyzed the influence of the preparation and applications of graphene in lithium-ion battery material development trend is prospected. Keywords:graphene; the modification of graphene; lithium—ion battery material 1 引言 近几年来,为了进一步实现可持续发展,锂离子电池受到人们的普遍关注,世界

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