過濾氧化石墨烯有哪些

當今社會日益增長的能源與環(huán)境需求對儲能電池技術的發(fā)展既是機遇也是嚴峻的挑戰(zhàn)。納米碳材料如碳納米管與石墨烯因其優(yōu)異的導電能力、良好的機械性能以及獨特的形貌與結構特征在儲能電池技術領域中的應用越來越普遍。本文通過綜述近年來碳納米管與石墨烯分別作為鋰離子電池的復合電極材料、負極活性材料、導電添加劑以及新型鋰硫電池用復合導電載體的***應用進展，重點討論了這兩類納米碳材料的不同應用模式對儲能電池容量性能、倍率性能以及循環(huán)壽命的影響。同時對目前研究中存在的問題進行了總結，并對未來發(fā)展方向，如開發(fā)低成本與環(huán)境友好的高質量材料合成技術、提升材料的分散能力以有效構筑復合電極結構以及開發(fā)新的應用模式等進行了展望。氧化石墨應用于熱管理、橡膠、塑料、樹脂、纖維等高分子復合材料領域。過濾氧化石墨烯有哪些

自碳納米管(CNTs)在1991年被Iijima報道以來［10］，這種具有一維納米尺寸的管狀碳材料以其獨特的力學、電學、熱學及光學特性，在電極材料、醫(yī)學、儲氫裝置和催化劑等諸多領域［11～13］得到了廣泛的應用。鋰離子電池領域是碳納米管相當有潛力的應用方向之一。首先，碳納米管自身就是一種***的鋰離子電池負極材料;其次，碳納米管尤其是使用化學氣相沉積技術制備的定向生長的三維碳納米管陣列具備優(yōu)異的機械強度，并且由于其獨特的彈道電子傳導效應及抗電遷移能力，其電導率可高達105S/m［14］。將其作為三維導電結構或導電添加劑加入到其他電極材料之中，不但可提高復合電極的電子與離子傳輸能力，還可***增強電極的機械性能。黑龍江生產氧化石墨烯制造氧化石墨烯還可以應用于鋰電正負極材料的復合、催化劑負載等。

從實際應用的角度看，石墨烯需要和基板接觸，因此，減少石墨烯薄膜和基板之間的接觸熱阻是石墨烯熱管理應用必須考慮的問題。單層或少數層石墨烯和基板之間的范德華力可以保證石墨烯和基板之間很好的熱耦合[42]。但是石墨烯薄膜由于厚度較大，范德華力遠遠不能滿足熱從基板傳遞到石墨烯薄膜上。傳統(tǒng)的連接基板和散熱片之間的導熱膠由于體積和熱導率較低的原因，已經滿足不了實際應用的需求，必須采用共價鍵等其他的方式，以增強熱傳遞的效率。本團隊在這方面做了一些探索性的工作，主要采用在石墨烯薄膜和二氧化硅界面引入功能化分子的方法。實驗結果表明，引入功能化分子后，熱點的散熱效果提高了近1倍

材料應用范圍很廣。氧化石墨烯是一種性能優(yōu)異的新型碳材料，具有較高的比表面積和表面豐富的官能團。氧化石墨烯復合材料包括聚合物類復合材料以及無機物類復合材料更是具有廣泛的應用領域，因此氧化石墨烯的表面改性成為另一個研究重點。石墨烯通?？捎裳趸┻€原得到，其主要的制備方法有機械剝離法、化學還原法、溶劑熱還原法、光催化還原法、化學氣相沉積法等。其中，化學還原法由于具有成本低、工藝簡單易控等特點而備受科研工作者的推崇。目前，用于制備還原氧化石墨烯或石墨烯的化學還原劑主要有鈉與硼氫化鈉混合液、硼氫化鈉和硫酸混合液、氫碘酸、氫碘酸與乙酸混合液，鈉-氨，對苯二酚，維生素C-氨基酸，L-對抗壞血酸，鋅粉，鋁粉，鐵，堿，水合肼，二甲基肼，硫化氫以及氫化鈉等。然而，在利用這些還原劑的過程中，高溫、大量有機溶劑以及有毒藥品的使用限制了大規(guī)模生產還原氧化石墨烯。因此，開發(fā)一種簡單易行、反應條件溫和、生產成本低、環(huán)境友好型的還原氧化石墨烯的方法是十分必要的。氧化石墨烯薄片是石墨粉末經化學氧化及剝離后的產物。

光－熱能量轉換是石墨烯相變復合材料目前應用*****的一個領域。楊鳴波教授團隊［６３］通過化學氣相沉積（ＣＶＤ）制備出了具有互連網絡的石墨烯泡沫（ＧＦ），用于制備復合相變材料的三維骨架。研宄發(fā)現，這種相變復合材料的熱導率比純相變材料高７４４％，且具有很高的光－熱轉換效率，表明其在太陽能利用和存儲中的巨大潛力。**近，他們團隊［６４］通過冷凍鑄造法制備了三維石墨烯網絡，與聚乙二醇（ＰＥＧ）復合后得到具有出色的形狀穩(wěn)定性以及高儲能密度的石墨烯相變復合材料。在１００ｍＷｃｎｒ２的模擬太陽光下照射２０分鐘，相變復合材料的溫度迅速升高，比較高可達到約７０°Ｃ，而純ＰＥＧ的溫度*為５５．４°Ｃ，無法完成相變過程。關閉模擬光源后，相變復合材料的溫度急劇下降，當溫度到達結晶點附近時，將出現另一個平臺，**著熱能的釋放過程。實驗結果表明，與純ＰＥＧ相比，石墨烯相變復合材料在光－熱能量轉換方面表現出更優(yōu)異的性能，有著更好的應用前景。氧化石墨烯易于剝離成穩(wěn)定的氧化石墨烯分散液，易于成膜。新型氧化石墨烯研發(fā)

常州第六元素制備石墨烯的方法簡單易行、環(huán)境友好。過濾氧化石墨烯有哪些

石墨是由大量碳原子組成的六角環(huán)形網狀結構的多層疊合體，因層問結合能只有5．4kJ／tool，故在一定的外力作用下易被剝離，而剝離出的石墨單層結構即為石墨烯。20世紀3O年代，Landau和Peierls等ll提出二維晶體是熱力學不穩(wěn)定的，在常溫常壓下易分解。因此，傳統(tǒng)理論認為石墨烯只是一個理論結構，實際中無法單獨存在。直到2004年，英國科學家Geim等打破了“二維晶體無法在非***零度穩(wěn)定存在”的認知，采用微機械剝離法在高定向熱解石墨(HoPG)上反復剝離，**終成功制備并觀察到單層石墨烯。過濾氧化石墨烯有哪些