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AFM:催化法剥离制备高导电性大片石墨烯
出处:纳米人  录入日期:2020-11-18  点击数:99

  虽然目前通过液相剥离方法能用于制备石墨烯,但是获得导电性较高、分散性较高的石墨烯仍有较高挑战。
  有鉴于此,加州大学洛杉矶分校卢云峰、Runwei Mo等报道了一种催化剥离石墨的方法,得到较大面积(≈10 μm)、高导电性(926 S cm-1)、水溶性较高(≈10 mg mL-1)的石墨烯。通过该方法得到的石墨烯能用于Li离子电池,其中高导电性、高分散性都是锂电池中必须的要求。
  本文要点:
  1)石墨烯剥离方法。将石墨材料加入室温冰浴冷却的浓H2SO4,加入KMnO4反应~4 h,随后加入H2O2淬灭反应。将产物过滤清洗,随后加入FeCl3与边界氧化石墨烯材料混合,在600 ℃中煅烧6 h。然后将混合物加入到H2O2溶液中反应剥离,超声、清洗得到剥离石墨烯。
  2)在将合成剥离的石墨烯用于锂电池中,展现了较高的电池性能(更高的电池循环/倍率性能),在0.5 C和20 C循环过程中能量密度分别达到658.7 W h L-1、287.6 W h L-1。该效果明显高于商业LiFePO4材料的电池在0.5 C和20 C中的能量密度(395.7 W h L-1、13.5 W h L-1)。本工作为制备高导电性/分散性石墨烯材料和其电池等应用提供经验和范例。

 


  Runwei Mo, et. al. High-Conductivity–Dispersibility Graphene Made by Catalytic Exfoliation of Graphite for Lithium-Ion Battery, Adv. Funct. Mater. 2020
  DOI: 10.1002/adfm.202007630

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