




浅谈石墨烯的制备方法
化学气相沉积法:化学气相沉积法是指用甲i烷、---等碳源(含碳前驱体)在高温下分解释放出碳原子,并经退火沉积在基底(多为金属基底)生长石墨烯的方法(俗称烧炉子╮(╯-***)╭),是目前有可能得到大面积、高石墨烯的理想方法。
根据金属基底材料的不同,cvd 有两种生长机制:一是渗碳析碳生长,这是由金属基底在高温下溶碳量较高造成的(常见的有镍、钴等金属),前驱体高温分解释放碳原子,碳沉积并渗入基底内,降温时析出生长形成石墨烯;二是表面吸附生长,铜、铂等金属溶碳量较小,碳原子直接吸附到金属表面生长形成石墨烯。这两种生长机制中后者更易形成大面积单层石墨烯。
外延生长法:1962年,badami 在近乎真空的条件下对 sic 加强热后发现了石墨的存在,这就是 sic 外延生长的起源。外延生长一般是以 sic 为原料,将其置于高温、低压环境中,利用 si 原子的升华速度比 c 原子快得多把 si 除去而只留下 c 在其表面,石墨烯微波烘干机安装,之后表面的 c 原子会发生重构生长形成石墨烯。
外延生长和 cvd 本质上都是利用碳原子在基底表面发生重构形成石墨烯片层,所以二者都能较好的实现石墨烯的大面积、高均一性的高生长,不过外延生长的条件更为苛刻,还存在 sic 成本过高、石墨烯难以与基底分离等 cvd 法没有的困难,进而---地---了工业化应用。
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石墨烯的角色有三个:导电:存储锂离子做负极材料和做骨架材料。
1.导电,对于用作电的物质来讲,导电很重要,谁也不想产生了电荷结果导不出去,所以电导率是必须的,现如今很多高容量的活性材料都面临着电导率很差的缺点,像si,理论---4200mah/g,甩石墨烯十条街,但是电导率是---差啊,所以这个时候石墨烯这种高电导率的物质的加入,真是干柴i烈火,一发不可收拾啊。
2.存储,传统石墨的容量为372mah/g,将石墨剥开原来中间接触不到电解液的,现在能接触到了,容量就自然翻了一番,所以理论上是744mah,再有点缺陷,上面还能继续存储,能达到1100左右,但是相近原子之间又有排斥作用,所以达不到这个理论值。虽然能储存多了电荷,但是石墨烯类物质很容易在表面生成一层sei膜,极不稳定,是很大的一个安全---,所以很少单独将石墨烯做活性材料的,主要还是复合其他物质。
3.做骨架。石墨烯做骨架,这个骨架的意义就比较广了。因为石墨烯的柔性,所以用来和其他容易在充放电过程中发生体积膨胀和收缩的物质复合,是极i好的,又拿si来举例,充放电过程中的体积膨胀竟然---300%,这样一张一缩,必然带来电池容量的---衰减和结构破坏,安全---较大,和石墨烯复合,就能让膨胀后的活性物质继续好好的待在石墨烯的怀抱中,继续发光---,提高循环寿命。
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石墨烯的制备普及
据了解,石墨烯是二维层状材料家族中的明星材料,在光电、催化、传感器、透明导电薄膜、柔性电子器件、能源储存、防腐涂料、润滑、结构增强、武i器装备、航天航空等领域具有广阔的应用前景。
“目前常用于制备石墨烯的方法有机械剥离法、液相剥离法、外延生长法、化学气相沉积法、化学还原氧化石墨烯以及电化学方法。”据徐友龙教i授介绍,电化学方法是在电场的作用下,通过阳极氧化或者阴极还原石墨电极,石墨烯微波烘干机定制,驱动电解液中的离子嵌入到石墨层中致使石墨结构发生膨胀、层间相互作用力减弱并随之产生剥离。
与上述其它方法相比,电化学方法制备石墨烯具有设备简单、过程、环境相对友好、成本低廉、可控性强且制备周期短等优点,是一种有很大潜力的---生产石墨烯的方法。
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