石墨烯-锂硫电池开题报告.ppt

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1、石墨烯在锂离子电池中的应用研究锂硫电池制备方法的研究课题背景、意义及国内外研究现状CompanyLogo课题内容、研究目标研究方案课题所需设备第一部分课题背景石墨烯是由单层碳原子组成的六方蜂巢状二维纳米材料，它可以包裹起来形成零维的富勒烯，卷起来形成一维的碳纳米管，层层堆积形成三维的石墨。石墨烯的性质石墨烯强度电子迁移率热导率量子霍尔效应国内外研究状况石墨烯有着较高的比表面积和特异的电子传导能力,在锂离子电池领域内有着广泛的应用前景,因而受到了研究者的普遍关注.Yoo等石墨烯540mAh/gZhouhao-shen石墨烯/SnO2810mAh/gDaihongjie

2、石墨烯/Mn3O4900mAh/gLiujun等石墨烯/TiO2170mAh/gCompanyogo研究方案、研究目标石墨氧化还原通过对该课题的研究以期能够解决金属氧化物在脱嵌锂过程中的体积膨胀问题。实验方案：研究目标：第二部分锂硫电池——充放电过程(2.4v—2.1V)(2.1v—1.5V)研究背景BatteryCellvoltageTheoreticalspecificcapacityTheoreticalspecificenergyLithiumion3.8100-200200-400Li—S2.216752600Li—O23.2>30003582目前实际可达

3、到的能量密度FutureadvancedpresentpastLi-O2Li—SSi—LiNiXMn2-XO2C—LiCoO27006005004003002001000Energydensity[Wh/kg]国内外研究状况1.Zhang等通过加热升华硫和碳球制备了一种新型的锂硫电，池硫碳复合正极材料，其硫含量为42wt%，寿命可达500次。2.Lai等通过加热升华硫和高孔隙度碳（HPC）制备了S/HPC复合材料，该复合材料在40mAh/g的放电电流密度下的首次放电比容量为1155mAh/g，经过84次循环后745mAh/g。3.Wei等通过用氢氧化钾活化处理猪骨得

4、到了一种特殊的层状多孔结构碳材料，此种硫层状多孔结构碳复合正极材料的初始放电比容量高达1265mAh/g，充放电循环50次后仍保持在643mAh/g，远远高于普通的正极材料。实验原理阳极氧化：硫化钠中的S2-，在阳极电解时可以被还原为S。实验内容1.以碳毡为碳源，直接在硫化钠电解液中电解。2.以碳毡为集流体，在上面附着其他纳米碳材料后再用电解法沉积硫。优点：1.容易使硫植入碳材料的纳米孔径中，从而有可能提高硫电极的电化学活性物质的利用率，改善电池的循环性能2.简单易行，制备周期短。3.不用集流体，从而提高电池比能量研究目标1.改进电池制备工艺（免去了混料，涂膜等工艺

5、过程）2.降低电池生产成本3.提高电池比能量不需要集流体课题研究所需设备Land、电化学工作站、手套箱等实验室自备。SEM、TEM、XRD、TG、BET等测试可在系里或分析测试中心进行。ThankYou!