石墨烯包覆改性锰酸锂.ppt

石墨烯包覆改性锰酸锂电池 OMG:何川 刘桐 李育辉 石墨烯（Graphene） 起伏的结构来维持其稳定性 是一种由碳原子以sp2杂化轨道组成六角型呈蜂巢晶格的平面薄膜，只有一个碳原子厚度的二维材料 现有材料中强度 导热性 导电性最高的晶体结构。颠覆了原来我们所能认识的！ 0.77 石墨烯的密度：提取石墨烯的一个正六边形碳环作为结构单元，由于每个碳原子仅有1/3属于这个正六边形，正六边形边长0.142nm,经过计算，石墨烯的面密度为0.77mg/m2，假设有1m2石墨烯的吊床，质量为0.77mg. 吊床= 42 石墨烯的强度极限（抗拉强度）42N/m，普通钢的的强度极限在250~1200Mpa,换算后是0.25~1.2x109N/m2，如果钢具有石墨烯一样的厚度（-0.335nm),则可推算出其二维强度极限为0.084~0.40N/m.由此可知，石墨烯的强度大约为钢的100倍。 一只4公斤的猫完全可以躺在头发丝重（1mg）的石墨烯的吊床上 石墨烯堆积 97.7% 石墨烯的透光率为97.7%,且与波长无关，因此悬浮的石墨烯是高度透明且无色无味的。 六边形是自然界里最致密的结构，最小的气体分子透不过去的（He） 31Ω/sq 石墨烯的电导率：1m2的石墨烯吊床电阻仅为31Ω。 5000Wm-1k-1 石墨烯的热导率，铜（401Wm-1k-1），10倍左右 对物理研究的贡献 在石墨烯中电子传输速度为光速的1/300 挑战摩尔定律 石墨烯晶体管的截止频率200GHz，速度更快，尺寸更低，噪音更低 （微处理器中的的晶体管在极限超频下仅为8GHz) 应用极其广泛 尖晶石型锰酸锂撞 LiMn2O4 锰酸锂具有资源丰富、成本低、无污染、安全性好、倍率性能好等优点，是理想的动力电池正极材料，但其较差的循环性能及电化学稳定性却大大限制了其产业化 作为锂离子电池的正极材料，锰酸锂可以分为尖晶石结构与层状结构。尖晶石锰酸锂资源含量十分丰富，价格便宜，安全性高，稳定性好，耐过充性能好，环境友好，充放电性能好，制备简单，被认为是最具有潜力的锂离子电池正极材料之一，为了得到优良的电极材料，我们希望结合锰酸锂和石墨烯的性能优点，利用石墨烯大的比表面积包覆在锰酸锂表面，使其与电解液隔离，减少锰的溶解，提高材料的稳定性。 实际操作 Halil ?ahan等通过固相法合成硼酸锂（LiBO）包覆LiMn2O4，材料显示出良好的循环性能，在室温条件下1C循环30次，容量损失率仅为7.5%。 Haitao Zhuo等使用液态聚丙烯??腈（LPAN）作为碳源，进行原位涂覆制备类石墨烯薄膜的新型尖晶石锰酸锂（LiMn2O4），当含量20％LPAN时，初始放电比容量可达到131.1mAh/g，在0.1C下循环50次以上容量保持率高达96％。很明显，电池的容量，循环性能，倍率性能显著提升 变革！ * * * *