石墨烯的量產(chǎn)工藝研究及其在鋰硫電池中的應(yīng)用.pdf

1、石墨烯是由單層碳原子組成的二維蜂窩狀結(jié)構(gòu)，具有高比表面、高電導(dǎo)率和高穩(wěn)定性等特點(diǎn)，在分散和利用納米活性材料中起著重要的作用，是二維納米材料的典型代表。石墨烯在開發(fā)新型功能性復(fù)合材料用于高比能、高比功率的新型化學(xué)電源體系（例如鋰硫電池）中發(fā)揮重要的作用。本文圍繞氧化石墨烯和石墨烯的制備，以及石墨烯在鋰硫電池中的應(yīng)用展開研究，主要內(nèi)容如下:
　　1.氧化石墨烯制備。對(duì)傳統(tǒng)Modified Hummers處理膨脹石墨的工藝進(jìn)行改進(jìn)，提高

2、單層氧化石墨烯的剝離效率和產(chǎn)量，并簡(jiǎn)化工藝步驟，縮短工藝流程。該工藝初步實(shí)現(xiàn)量化生產(chǎn)氧化石墨烯，所制備的氧化石墨烯為單層材料，厚度為0.6～0.8nm左右，尺寸在幾微米到十幾微米不等，且所含雜質(zhì)較少。
　　2.還原石墨烯的制備方法研究。使用堿性條件下水熱還原法將GO還原為RGO，并考察了表面活性劑SDBS和P123的加入對(duì)產(chǎn)物形貌的影響。另一方面，使用電化學(xué)還原的方法制備還原石墨烯，使其電導(dǎo)率得到極大改善。針對(duì)單層石墨烯的團(tuán)聚問題

3、，開發(fā)出熱還原工藝阻止其團(tuán)聚的處理技術(shù)，具有工序簡(jiǎn)單，成本低，耗時(shí)短等優(yōu)點(diǎn)，較適用于大規(guī)模合成石墨烯。而獲得的石墨烯尺寸大，還原程度高（表面含氧量少），質(zhì)量高（表面缺陷少，有序程度高），是一種三維的導(dǎo)電骨架結(jié)構(gòu)。
　　3.石墨烯-硫復(fù)合材料合成及其電化學(xué)性能研究。通過溶劑交換法將活性物質(zhì)硫沉積于水熱還原制備的石墨烯表面，并考察了表面活性劑（SDBS和P123）對(duì)復(fù)合材料形貌的影響，并表征其電化學(xué)性能。同時(shí)使用新型熱還原工藝制備的石