本文關(guān)鍵詞：石墨烯基電極材料結(jié)構(gòu)設(shè)計及其在二次電池中的應(yīng)用

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【摘要】：電極是實現(xiàn)高效電化學(xué)儲能的基礎(chǔ),而常規(guī)的電極大多采用半導(dǎo)體甚至絕緣體為活性材料,不僅存在導(dǎo)電性差、電化學(xué)利用率低、倍率性能差等問題,而且部分電極材料在反應(yīng)過程中還存在體積膨脹嚴重、中間產(chǎn)物流失等缺點,導(dǎo)致電極循環(huán)穩(wěn)定性差.解決這些問題的有效途徑之一是從電極材料的微納結(jié)構(gòu)入手,設(shè)計兼具高電化學(xué)活性及高結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的材料.石墨烯具有優(yōu)異的導(dǎo)電性、超高的比表面積、柔性的二維結(jié)構(gòu)及良好的機械性能,可用于構(gòu)建高性能復(fù)合電極.石墨烯基電極材料結(jié)構(gòu)主要包括核殼結(jié)構(gòu)、三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)、多級孔結(jié)構(gòu)、三明治結(jié)構(gòu)等,這些結(jié)構(gòu)均對電化學(xué)儲能器件的性能有不同程度的提升.本文以結(jié)構(gòu)設(shè)計為主線總結(jié)了石墨烯在二次電池(如鋰離子電池、鋰硫電池和鋰空氣電池)電極材料結(jié)構(gòu)設(shè)計中的應(yīng)用,分析了不同結(jié)構(gòu)類型在改善電化學(xué)性能方面的優(yōu)勢,為提高電化學(xué)儲能體系的性能帶來啟示.
【作者單位】： 武漢大學(xué)化學(xué)與分子科學(xué)學(xué)院;
【基金】：國家自然科學(xué)基金(批準號:51322209;21473124) 教育部博士點專項基金(批準號:20120141110030) 中德科學(xué)中心基金(批準號:GZ871)資助項目
【分類號】：TM912;O646.54
【正文快照】： 1引言現(xiàn)代社會已經(jīng)越來越依賴于安全、清潔、高效的電化學(xué)能源儲存和轉(zhuǎn)換設(shè)備,二次電池(如鋰離子電池、鋰硫電池和鋰空氣電池)能夠在不同方面不同程度地滿足社會的能源需求,是未來能源儲存與能源轉(zhuǎn)化領(lǐng)域的生力軍[1~3].但是,為了滿足日益增長的能源需求,提高二次電池的能量密

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本文編號：1144524