石墨烯在锂电池负极材料中的应用（原创）
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、石墨烯的电化学性能
目前作为主要锂电池负极材料的石墨碳的理论比容量仅为372mAh/g。石墨具有结晶的层状结构，易于锂离子在其中的嵌入/脱嵌，形成层间化合物LiC6，是一种性能稳定的负极材料。但石墨负极理论比容量仅为372mAh/g，因此要实现锂离子电池高比能量化，必须研发高容量的负极材料。
石墨烯大的比表面积和良好的电学性能决定了其在锂离子电池领域的巨大潜力。因为石墨烯由单层碳原子排列而成，所以锂离子不仅可以存储在石墨烯片层的两侧，还可以在石墨烯片层的边缘和空穴中存储，其理论容量为740~780mAh/g，约为传统石墨材料的2 倍多。此外，采用石墨烯作为锂离子电池负极材料，锂离子在石墨烯材料中的扩散路径比较短，且电导率较高，可以大幅提高其倍率性能。
、石墨烯改性负极材料
石墨烯是近年来研究较多的一种新型材料，具有良好的导电性能和倍率性能，将其应用于锂离子电池负极材料中，可以大幅度提高负极材料的电容量和大倍率充放电性能。
纯石墨烯材料由于首次循环库仑效率低、充放电平台较高以及循环稳定性较差，并不能取代目前商用的碳材料直接作为锂离子电池负极材料使用。但石墨烯可以作为一种优异的基体材料在锂电池复合电极材料中发挥更大的作用。将石墨烯与天然石墨、碳纳米管、富勒烯等碳材料复合，能利用石墨烯的特殊片层结构，改善材料的力学性能和电子传输能力。同时，掺杂后的石墨烯片层间距增大，提供更多的储锂空间。
严谨、科学的研究方法才能确保研究报告的准确性和质量。主要采用的研究方法有：1）普查：我们对锂电池行业中近百家从业者进行了面访或电话访问，获得最佳一手数据。 2）跟踪研究：为确保实时掌握锂电池行业动态，我们在此锂电池行业建立了跟踪研究机制，每个月都通过访问获得锂电池行业的发展动态。3）政府机构数据：我们查询了锂电池行业的重点企业的工商档案、统计局档案、海关进出口数据等等，获得较为权威的信息。4）SOWT分析：应用SWOT分析、波特五力分析等方法，我们分析了锂电池行业及企业的竞争优劣势以及潜在的威胁及发展机会。5）科学预测：我们采用回归分析、时间序列分析、因子分析、组合分析等方法对锂电池的发展趋势做出了全的预测。
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石墨烯在锂电池负极材料中的应用（原创）
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四种锂电池负极材料的PK：人工石墨/石墨烯等
负极材料作为锂电池四大组成材料之一，在提高电池的容量以及循环性能方面起到了重要作用，处于锂电池产业中游的核心环节。调研显示，2015年中国负极材料产量7.28万吨，同比增长42.7%，国内产值为38.8亿元，同比增长35.2%。这标志着锂电池负极材料市场迎来了发展的春天。
　　负极材料作为四大组成材料之一，在提高电池的容量以及循环性能方面起到了重要作用，处于池产业中游的核心环节。调研显示，2015年中国负极材料产量7.28万吨，同比增长42.7%，国内产值为38.8亿元，同比增长35.2%。这标志着锂电池负极材料市场迎来了发展的春天。　　负极材料分类众多，其中石墨类碳材料一直处于负极材料的主流地位。编辑总结发现，近日受到追捧的石墨烯概念、业内使用较为普遍的人工石墨、性能稳定的中间相碳微球以及有&新大陆&之称的硅碳复合材料，在负极材料领域形成了&四方争霸&的局面。下面就让编辑带大家了解一下这&四方霸主&的厉害吧。　　独占一方的石墨烯　　石墨烯是由碳原子构成的只有一层原子厚度的二维晶体，因为质地薄、硬度大且电子移动速度快而被科学家广泛推崇，并冠以&新材料之王&的美誉。尽管这位&王者&优异的化学性能被新能源市场所看好，但是至今为止依然停留在&概念化&的阶段。　　如果将石墨烯用作锂电负极材料的话，需要独立的上下游产业链、昂贵的价格还有复杂的工艺，这让众多负极材料厂商望而却步。尽管如此，国内依然有一些企业砥砺前行，目前中国安宝、大富科技以及贝特瑞等知名企业已经开始布局石墨烯产业。　　但是，行业内关于石墨烯用作负极材料的质疑也在不断发酵，有人认为石墨烯的振实和压实密度都非常低，又加之成本昂贵，作为电池负极材料前景十分渺茫。但是鉴于它的热潮还在持续，说它是&一方霸主&也不为过。　　控制&主场&的人工石墨　　目前负极材料主要以天然石墨和人造石墨为主，这两种石墨各有优劣。湖州创亚总经理胡博表示：&天然石墨克容量较高、工艺简单、价格便宜，但吸液及循环性能差一些；人造石墨工艺复杂些、价格贵些，但循环及安全性能较好。通过各种手段的技术改进，这两种石墨负极材料都可以&扬长避短&，但就目前来看，人造石墨用于动力电池上占据一定的优势&。
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SnO2/石墨烯锂离子电池负极材料的制备及其电化学行为研究
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石墨烯负载金属氧化物作为高性能锂离子电池负极材料的研究
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石墨烯负载金属氧化物作为高性能锂离子电池负极材料的研究
[博士论文]论文目录&摘要第1-6页 Abstract第6-11页 第一章 绪论第11-31页 　　§· 前言第11-12页 　　§· 二次电池的电化学过程基本原理第12-15页 　　§· 锂离子电池特点及其发展状态第15-17页 　　§· 纳米电极材料及其特点第17-19页 　　§· 石墨烯作为电极材料载体第19-22页 　　　　· 石墨烯的结构和特点第19-20页 　　　　· 石墨烯制备及复合材料第20-22页 　　§· 本文研究目的和主要研究内容第22-25页 　　参考文献第25-31页 第二章 介孔氧化铁/石墨烯纳米复合电极材料第31-55页 　　§· 引言第31-32页 　　§· 石墨烯表面的无定型氧化铁原位制备第32-33页 　　§· 实验结果及分析第33-50页 　　　　· MIO/GNS纳米复合材料的结构表征第33-44页 　　　　· MIO/GNS纳米复合材料的电化学性能第44-50页 　　§· 本章小结第50-51页 　　参考文献第51-55页 第三章 石墨烯负载介孔氧化镍纳米片电极材料第55-62页 　　§· 引言第55页 　　§· NiO/GNS纳米复合材料热分解法制备第55-56页 　　§· NiO/GNS纳米复合材料结构及其电化学特性第56-60页 　　§· 本章小结第60-61页 　　参考文献第61-62页 第四章 原位碳热还原制备MnO/石墨烯纳米片复合电极材料第62-68页 　　§· 引言第62页 　　§· MnO/GNS复合材料碳热还原法制备第62-63页 　　§· MnO/GNS复合材料结构及其电化学特性第63-65页 　　§· 本章小结第65-67页 　　参考文献第67-68页 第五章 SnS_2/石墨烯复合电极材料第68-77页 　　§· 引言第68页 　　§· SnS_2 /石墨烯复合材料复合材料水热法制备第68-69页 　　§· SnS_2/石墨烯复合材料结构表征及其电化学性能第69-75页 　　§· 本章小结第75-76页 　　参考文献第76-77页 第六章 结论与展望第77-79页 　　§· 主要结论第77页 　　§· 研究展望第77-79页 致谢第79-80页 攻读博士学位期间发表的文章和申请的专利第80-81页
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Copyright(C) All Rights Reserved石墨烯作锂电池负极材料面临哪些问题?
近几年来，石墨烯这种获过诺奖的材料一直广受社会关注，在相关媒体上也充满了各种"石墨烯电池"等方面的新闻。
广大群众此时可能会好奇:石墨烯这种材料到底有多少用处，能不能依靠它来解决目前材料、电池等方面遇到的一系列技术瓶颈，帮助电动汽车、储能等行业实现飞跃?下面涂布在线结合实际给出了正确的答案!
& & 1.成本问题
传统导电炭黑和石墨都是论吨卖的(一吨几万元)，论克卖的石墨烯哪天能降到这个价?即使按照某些媒体报道的石墨烯降低到3元/克，换算成吨也要300万元/吨。要知道，现在锂电池用的各种材料，都是一吨几万十万左右的东西，而且天天承受着社会各界要求降价的压力，用石墨烯替代完全不现实。
如果还能再便宜点，也有企业声称自己的石墨烯能够迫临一般炭黑和石墨的价格，其实此刻运用的资料就是石墨微片(可能有几十层)，底子不是单层或数层的石墨烯。此刻厂商呈现的问题就是虚伪宣扬炒作概念，有违诚信欺骗国家政府以及广阔纳税人。
& & 2.工艺特性不兼容
就是石墨烯比外表积过大，会对现有锂离子电池的涣散均浆等工序带来一大堆工艺问题。如果电池厂调工艺会累死，又没有功用指标突破性前进带来的足够的利润空间驱动，谁情愿上这个技能?石墨烯外表特性受化学状况影响巨大，批次稳定性，循环寿数等等都有许多问题，现在来看无法满意锂电池出产的一堆详尽的要求。
& & 3.功率低
如果石墨烯做负极:理论上最多是石墨负极两倍的容量，首次功率低，功用受外表状况影响极大。
4.石墨烯做导电剂价格昂贵
石墨烯是能够做导电剂促进快充放，理论上能够进步倍率功用，可是如果涣散工艺不到位混料不均，一切都是海市蜃楼;别的碳家族物美价廉的资料多的很，并不存在非要运用价格昂贵的石墨烯的理由;并且并且石墨烯是2D资料，如果把它展开与电极活性物质复合，会阻塞锂离子扩散的通道。因而真要是投入有用，究竟有利仍是有害，其实不太好说。
涂布在线再说一点题外话:石墨烯只是纳米资料的一种，在曩昔的十几年中，纳米资料科研界常常过火倾向于造噱头和"灌水"，作业的可重复性常常都很差，所做技能与有用化方针脱节非常严峻，这一现象现已广受科研界中的一部分有识之士，以及工业界的诟病。
比方锂电权威Goodenough、Mauger、Julien教授就从前质疑过MIT的磷酸铁锂快充的作业Battery
materials for ultrafast ging and disging，宣布了文章Unsupported claims of
ultrafast ging of LiFePO4 Li-ion
batteries(几十C的快充，对应时刻为几分钟充放电)，以为这些效果最多也就是在概念上可行而已。
许多纳米资料的优秀功用只是体现在实验室等级的克乃至微克级产能，在扩大规模化出产的远景方面许多都存在先天不足的缺点，与现有工业中的许多根据微米级资料开展得来的技能从底子上不兼容。
并且纳米资料常常是只能以低维资料形式存在/运用，无法真实地使用在实践微观三维的用处之中。笔者主张政府应该从方针导向上，更多推进具有工业化远景的技能的开发，加大关于中试项目的扶持，从而达到选贤任能的目的，让科研更好地促进工业技能的前进。
5.石墨烯功用涂层铝箔本钱高
至于石墨烯功用涂层铝箔:其实践功用跟普通碳涂覆铝箔(A123联合汉高开发)并无多少进步，反倒是本钱和工艺复杂程度添加不少，该技能商业化的可能性很低。
总归，石墨烯用做锂离子电池负极资料，相关于传统炭系资料并无功用上的显着优势，并且纳米资料使用困难，本钱昂扬，开展远景堪忧。
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