00mAg1时比容量还可以达到825mAg1,同时在电流密度为2Ag1时,比容量也可以达580mAhg1。Eu
JooYoo10等人通过控制石墨烯纳米片材料的层结构,探索了石墨烯纳米片材的锂离子储存性能。他们通过剥离石墨晶体的方法制得单
f原子层的石墨烯材料,单原子层的石墨烯经过再组装形成多层的石墨烯材料。在石墨烯片材的重组装过程中加入碳纳米管或者富勒烯,就可以制备出不同层间距的石墨烯材料。作者对样品材料的电化学性能进行测试,得到其比容量分别达到540mAhg1和730mAhg1,并探究了该材料的储锂能力与片层间的距离的相关性,研究结果表明随着片层间距离的增大,石墨烯纳米片的储锂能力也随着增大。WookAh
11等人通过前人的研究得出结论,对于氧化石墨而言,随着氧含量的增加,其解离得到石墨烯越容易;且不同氧含量的氧化石墨得到的石墨烯的层间距不同。他们首先用不同的方法分别合成了不同的氧化石墨,命名为GOIGOK;然后利用微波诱导还原法分别将这两种氧化石墨制成石墨烯纳米片RGOK、RGOI。然后他们用XRD表征了石墨烯材料的层间距,用XPS表征了样品材料中的CO比例,用TEM、SEM表征了材料的形貌以及合成过程。实验得到的石墨烯材料RGOK用于负极材料时展现出了很好的电化学性能,其比容量达到了1079mAhg1,且循环性能优异。
总结与展望:可以看出,目前在石墨烯的结构改进、掺杂和制备复合体系方面方面我们已经取得了一些可喜的进展。新的改性石墨烯材料比容量最高已经达到了1500mAhg1之多,大电流充放电性能和循环性能也有了很大程度上的提升,有望成为下一代高性能锂离子电池负极材料。但是石墨烯作为负极材料时,依然表现出库伦效率低和电压滞后等问题,可能阻碍其商业化应用。并且,石墨烯材料的成本目前
f来说相对较高,长达数千次的循环要求能否达到也属位置;因此石墨烯基锂离子电池负极材料的商业化还有很长一段路要走。但是,石墨烯与商业化的石墨都属于碳材料中的一种,因此深入研究比较石墨烯负极材料和其他种类的碳负极材料的充放电行为和原位表征石墨烯嵌脱锂的过程中元素组成和结构变化,对于阐明石墨烯的储锂机理和揭示电压滞后和库伦效率低的原因具有重要意义,因此需要进一步研究。
f参考文献:1闻雷刘成名宋仁升罗洪泽等石墨烯材料的储锂行为及其潜在应用J化学学报2014723333442王海腾基于石墨烯的锂离子电池负极材料的研究D北京交通大学20131253NasirMahmoodChe
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