石墨烯在锂离子电池中的应用

概述了石墨烯作为锂离子电池电极材料截体,分别从正极材料和负极材料两方面综述了石墨烯的加入对不同电极材料导电性的提高和对锂离子电池电化学性能的改善,尤其是对大电流放电性能和倍率性能的改善.     

石墨烯纳米片/CoS2复合材料的制备及其在超级电容器中的应用

采用一步水热法制备石墨烯纳米片（GNS）/CoS₂复合材料,利用XRD和SEM对所制备复合材料的微观结构进行表征,采用循环伏安法和交流阻抗法对复合材料的电化学性能进行研究。研究结果表明,在水热过程中,氧化石墨（GO）逐渐被还原成石墨烯纳米片（GNS）,能够为CoS₂晶核的形成提供更多的接触点,有利于CoS₂颗粒均匀地生长在GNS表面。这种结构的复合材料既能够显著增加CoS₂和电解液之间的有效接触面积,提高CoS₂的电化学利用率,同时又能够改善材料的导电性,有利于提高材料的比电容。     

石墨烯纳米片/CoS_2复合材料的制备及其在超级电容器中的应用

采用一步水热法制备石墨烯纳米片(GNS)/CoS2复合材料,利用XRD和SEM对所制备复合材料的微观结构进行表征,采用循环伏安法和交流阻抗法对复合材料的电化学性能进行研究。研究结果表明,在水热过程中,氧化石墨(GO)逐渐被还原成石墨烯纳米片(GNS),能够为CoS2晶核的形成提供更多的接触点,有利于CoS2颗粒均匀地生长在GNS表面。这种结构的复合材料既能够显著增加CoS2和电解液之间的有效接触面积,提高CoS2的电化学利用率,同时又能够改善材料的导电性,有利于提高材料的比电容。     

石墨烯的制备及其电化学性能分析

以大鳞片石墨制备的膨胀石墨(EG)为原料,采用改进的Hummers法制备氧化石墨,采用Na BH4化学还原制备石墨烯。采用扫描电镜和X射线衍射仪对化学还原后的石墨烯进行形貌和结构表征,应用电池测试系统对样品进行循环伏安(CV)、恒流充放电等电化学性能测试。结果表明:石墨烯电极在电流密度100m A·g-1时的首次放电比容量达1900m Ah·g-1;经100个循环周期后石墨烯电极比容量为450m Ah·g-1;在不同电流密度下循环50次,再回到100m A·g-1时,仍保持首次循环92%的比容量。     

SnO_2/石墨烯基锂离子电池负极材料的多级可控制备及其电化学性能研究

分别使用不同种类的表面活性剂对SnO_2在二维石墨烯片表面的生长和所得到的复合片层材料的三维自组装进行多级调控,制备了具有取向大孔结构的SnO_2和石墨烯复合气凝胶材料(SnO_2-CTAB/GM)。SEM和TEM等测试表明了SnO_2-CTAB/GM中取向大孔结构的存在,且SnO_2纳米颗粒以2~3nm的尺寸均匀分布在石墨烯片层表面。电化学测试表明了SnO_2-CTAB/GM复合材料具有高可逆容量和循环稳定性:当电流密度为100mA/g时,首次可逆容量高达1125mAh/g,循环60次后,可逆容量稳定在945.6 mAh/g;当电流密度为100、500、2000 mA/g时,SnO_2-CTAB/GM复合负极材料的放电容量分别为1 180、786.5、566mAh/g,具有优异的的倍率性能。     

纳米结构TiO_2作为锂离子电池负极材料的应用

TiO2作为新兴的锂离子电池负极活性材料受到广大关注,纳米结构TiO2由于其独特的结构和性质,电学性能显著提高。本文简要介绍了锐钛矿型TiO2、金红石型TiO2、板钛矿型TiO2和TiO2-B作为电池负极材料的研究进展,比较了不同晶型之间的结构差异以及脱嵌锂机理,探究了TiO2倍率性能和循环性能不佳的原因,并提出的可能的解决方案在于TiO2的小尺寸化和结构功能化。     

石墨烯在锂离子电池中的应用进展

石墨烯以高导电性、大比表面积和高强度的物理特性在锂离子电池中展现出极大应用前景。本文详细讨论石墨烯在锂离子电池正、负电极中的应用情况,主要包括作为导电剂、包覆剂和与活性组分复合三个方面,并对相关领域提出展望。     

剥离石墨烯在锂离子电池负极材料中的研究进展

剥离石墨烯将成为最具吸引力的负极材料.本文对比了不同剥离方法制备石墨烯的优缺点,介绍了剥离石墨烯在锂离子电池负极的应用.     

石墨烯的制备及其在锂离子二次电池中的应用研究进展

石墨烯是一种独特的二维纳米材料,具有许多特殊的物理化学性质,吸引了众多领域研究者的关注,已成为当今的研究热点之一。介绍了到目前为止石墨烯的主要制备方法及其优缺点,综述了石墨烯在磷酸亚铁锂电池、锂/硫电池、锂/硅电池中的应用,对石墨烯的未来发展前景做了展望。     

水热法制备二硫化钴空心微球

以CoCl2.6H2O和Na2S2O3.5H2O为原料,在150℃的水热条件下反应12 h制备了CoS2空心微球。利用X射线粉末衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)和透射电子显微镜(TEM)对产物进行了表征,探索了不同反应条件对合成产物的影响。结果表明,所得产物为立方晶系的CoS2单相,呈空心球状,其直径约为2μm,壁厚约为100 nm。此外,反应物的量、反应温度和反应时间均对产物的形成有较大影响。     

天然矿物负载纳米二氧化钛复合材料的制备与表征

采用水解沉淀法制备了白炭黑、硅藻土和蛋白土负载纳米二氧化钛复合材料。通过SEM和XRD等手段对复合材料分别进行了表征,并用罗丹明B溶液的光催化脱色率来评价复合材料的光催化性能。结果表明,在复合材料表面负载了大量的二氧化钛且主要以锐钛型为主,白炭黑、硅藻土、蛋白土复合材料表面负载的二氧化钛的平均粒径分别为14.6、25.7、22.9 nm。二氧化钛/白炭黑、二氧化钛/硅藻土、二氧化钛/蛋白土3种复合材料的最佳制备条件分别为：700 ℃煅烧2 h,二氧化钛负载量为30%;700 ℃煅烧2 h,二氧化钛负载量为20%;600 ℃煅烧2 h,二氧化钛负载量为20%。3种复合材料对罗丹明B溶液15 min的降解率分别达到98.6%、97.4%和87.7%。     

Amorphous CoS nanoparticle/reduced graphene oxide composite as high-performance anode material for sodium-ion batteries

Transition metal sulfides have been proved as promising candidates of anode materials for sodium-ion batteries (SIBs) due to their high sodium storage capacity, low cost and enhanced safety. In this study, the amorphous CoS nanoparticle/reduced graphene oxide (CoS/rGO) composite has been fabricated by a facile one-step electron beam radiation route to in situ decorate amorphous CoS nanoparticle on the rGO nanosheets. Benefiting from the small particle size (~2 nm), amorphous structure, and electronic conductive rGO nanosheets, the CoS/rGO nanocomposite exhibits high sodium storage capacity (440 mAh g⁻¹ at 100 mA g⁻¹), excellent cycling stability (277 mAh g⁻¹ after 100 cycles at 200 mA g⁻¹, 79.6% capacity retention) and high rate capability (149.5 mAh g⁻¹ at 2 A g⁻¹). The results provide a facile approach to fabricate promising amorphous and ultrafine metal sulfides for energy storage.     

石墨烯的制备及应用现状

石墨烯具有独特的结构和性质,从石墨烯的成果获得诺贝尔奖以来,其相关研究便引起人们的极大兴趣.本文总结近年石墨烯的研究现状,比较全面地介绍了石墨烯的制备方法和其应用情况.详细介绍了微机械剥离法,液相或气相直接剥离法,氧化还原法,化学气相沉积法,取向附生法,晶体外延生长法,化学分散法,电化学方法,电弧法,爆炸法,自组装法制备石墨烯.以及石墨烯在催化过程,太阳能电池,电子信息,电化学,生物医药等方面的应用.结合本课题组的应用主要用于催化反方向,作了一定的描述.     

CoS薄膜的制备和介电性质的研究

以CoCl2和Na2S为试剂,采用改进的化学浴沉积法在玻璃衬底上制备出了CoS薄膜,并分别以偏光显微镜和LCR仪对样品的形貌和介电性质进行了研究。     

棒状形貌纳米氧化锌的合成及其应用

以六水硝酸锌和氨水-氢氧化钠为原料,采用液相沉淀法制备出氧化锌纳米棒。研究了氨水的初始浓度、滴加速度以及加热方式对纳米氧化锌形貌和尺寸的影响。结果表明：在氨水初始浓度为5%（质量分数）、滴加速度为60 g/h,并采用两段加热（成核生长温度为60 ℃、陈化温度为80 ℃）的方式,合成的纳米氧化锌呈棒状形貌,分散均匀,长径比达到11。纳米氧化锌对大肠杆菌具有很好的抑菌效果。水性聚氨酯中加入1.5%（质量分数）的棒状形貌纳米氧化锌后,可吸收250～400 nm的紫外线,拉伸强度从2.7 MPa增加到4.5 MPa。     

Preparation of manganese monoxide@reduced graphene oxide nanocomposites with superior electrochemical performances for lithium-ion batteries

Manganese monoxide (MnO) nanowire@reduced graphene oxide (rGO) nanocomposites are synthesized using a simple hydrothermal method combined with a calcination process. The structural and morphological characterization of the composites indicates that the MnO nanowires homogeneously anchor on both sides of the cross-linked rGO. The nanocomposites exhibit a high surface area of 126.5?m² g^?1. When employed as an anode material for lithium-ion batteries, the nanocomposites exhibit a reversible capacity of 1195 mAh g^?1 at a current density of 0.1?A?g^?1, with a high charge-discharge efficiency of 99.2% after 150 cycles. The three-dimensional architecture of the present materials exhibits high porosity and electron conductivity, significantly shortening the diffusion path of lithium ions and accelerating their reaction with the electrolyte, which greatly improves the lithium-ion storage properties. These excellent electrochemical performances make the composite a promising electrode material for lithium-ion batteries.     

Preparation,structural, and characterizations of SnO2-coated TiNb2O7 anode materials for lithium-ion batteries

SnO₂-coated TiNb₂O₇ powders were synthesized via the solution coating method in the present research. The SnO₂ layers with a thickness of 3–5 nm were homogeneously coated on the surface of TiNb₂O₇ particles. TiNb₂O₇ coated with SnO₂ of 5 mol% with high Li⁺ diffusion coefficient delivered the discharge capacity of 319.5 mAh/g, which was 6.6% higher than that of the non-coated samples. The enhancement of capacity for the coated TiNb₂O₇ was owing to the low charge-transfer resistance of 17.5 Ω in contrary to the non-coated TiNb₂O₇ (27.8 Ω). SnO₂-coated TiNb₂O₇ possessed an improved capacity retention of 85.2% at 5 C after 100 cycles, superior to the non-coated TiNb₂O₇ (79.8%). On the other hand, the excessive amounts of SnO₂ coating led to the reduction in the capacity of the prepared samples. The excessive amounts of SnO₂ layers suppressed the Li⁺ diffusion and increased the charge-transfer resistance. The obtained results in this study indicated that coating of TiNb₂O₇ with appropriate amounts of SnO₂ significantly improved the electrochemical performance of TiNb₂O₇.