隨著5G時代的到來,,電子設(shè)備運行速度***增加的同時,,其尺寸也在向微型化發(fā)展,,這勢必會導(dǎo)致電子設(shè)備在運行過程中產(chǎn)生大量的熱量,從而影響其穩(wěn)定性,、可靠性和安全性,。因此,設(shè)計和制備具有高性能的高導(dǎo)熱散熱材料是促進電子設(shè)備發(fā)展的關(guān)鍵問題之一,。另外,,隨著工業(yè)的快速發(fā)展和人口的迅速增長,石油,、煤炭,、天然氣等不可再生化石燃料的消耗日益增多,導(dǎo)致能源愈發(fā)短缺,,因此制備能夠有效吸收,、轉(zhuǎn)換和利用太陽能的新型熱能存儲材料成為了目前急需解決的難題。由于石墨烯具有高熱導(dǎo)率,、高吸光性及優(yōu)異的機械性能,,被作為制備熱能存儲材料、散熱材料等熱管理材料的理想選擇,。氧化石墨烯結(jié)構(gòu)跨越了一般化學和材料科學的典型尺度,。內(nèi)蒙古氧化石墨烯有哪些
氧化石墨烯的性能:(1)含有豐富的羥基、羧基和環(huán)氧基等含氧官能團,,更高的氧化程度,,更好的剝離度;(2)易于接枝改性,,可與復(fù)合材料進行原位復(fù)合,,從而賦予復(fù)合材料導(dǎo)電、導(dǎo)熱,、增強,、阻燃、***抑菌等性能,;(3)易于剝離成穩(wěn)定的氧化石墨烯分散液,,易于成膜。氧化石墨烯的應(yīng)用領(lǐng)域:應(yīng)用于熱管理,、橡膠,、塑料、樹脂,、纖維等高分子復(fù)合材料領(lǐng)域,,還可以應(yīng)用于鋰電正負極材料的復(fù)合、催化劑負載等。氧化石墨烯分散液的性能:(1)含有豐富的羥基,、羧基和環(huán)氧基等含氧官能團,;(2)易于接枝改性,可與復(fù)合材料進行原位復(fù)配,,從而賦予復(fù)合材料導(dǎo)電,、導(dǎo)熱、增強,、阻燃,、***、抑菌等性能,;(3)SE3122在水中具有很好的分散性,,樣品單層率>90%,產(chǎn)品經(jīng)輕微攪拌就可與水相互溶,;氧化石墨烯分散液的應(yīng)用領(lǐng)域:應(yīng)用于鋰電正負極材料,,還可以應(yīng)用于橡膠、塑料,、樹脂,、纖維等高分子復(fù)合材料領(lǐng)域。四川氧化石墨烯氧化石墨烯可以應(yīng)用于鋰離子電池,,提高儲能密度和循環(huán)倍率,。
當今社會日益增長的能源與環(huán)境需求對儲能電池技術(shù)的發(fā)展既是機遇也是嚴峻的挑戰(zhàn)。納米碳材料如碳納米管與石墨烯因其優(yōu)異的導(dǎo)電能力,、良好的機械性能以及獨特的形貌與結(jié)構(gòu)特征在儲能電池技術(shù)領(lǐng)域中的應(yīng)用越來越普遍。本文通過綜述近年來碳納米管與石墨烯分別作為鋰離子電池的復(fù)合電極材料,、負極活性材料,、導(dǎo)電添加劑以及新型鋰硫電池用復(fù)合導(dǎo)電載體的***應(yīng)用進展,重點討論了這兩類納米碳材料的不同應(yīng)用模式對儲能電池容量性能,、倍率性能以及循環(huán)壽命的影響,。同時對目前研究中存在的問題進行了總結(jié),并對未來發(fā)展方向,,如開發(fā)低成本與環(huán)境友好的高質(zhì)量材料合成技術(shù),、提升材料的分散能力以有效構(gòu)筑復(fù)合電極結(jié)構(gòu)以及開發(fā)新的應(yīng)用模式等進行了展望。
儲能電池在人們的日常通信及綠色出行等領(lǐng)域發(fā)揮著日益重要的作用,,這就對先進的鋰離子電池與鋰硫電池電極制備技術(shù)提出了更高的要求,。大量研究成果表明以碳納米管與石墨烯為**的納米碳材料因其優(yōu)異的導(dǎo)電能力、良好的機械性能以及獨特的形貌與結(jié)構(gòu)特征,,可在不同的應(yīng)用模式下顯著提高儲能電池的容量性能,、倍率性能以及循環(huán)壽命。與此同時也應(yīng)認識到在這些材料取得更加***與商業(yè)化的應(yīng)用前還需要解決以下問題:(1)研發(fā)低成本與環(huán)境友好的高質(zhì)量材料制備技術(shù),。碳納米管與石墨烯的導(dǎo)電能力對其所應(yīng)用的電極性能有著決定性的影響,,因而需要不斷完善與探索新的制備工藝(如氣相沉積法)與化學改性(如元素摻雜)方法,。相關(guān)實驗結(jié)果顯示,氧化石墨烯實際上具有兩親性,,從石墨烯薄片邊呈現(xiàn)親水至疏水的性質(zhì)分布,。
在用氧化還原法將石墨剝離為石墨烯的工業(yè)化生產(chǎn)過程中,得到的石墨烯微片富含多種含氧官能團,。由于石墨烯片層上的這些缺陷,,在一些情況下,石墨烯微片無法滿足某些復(fù)合材料在抗靜電或?qū)щ?、隔熱或?qū)岬确矫娴奶厥庖?。為了修?fù)石墨烯片層上的缺陷,提高石墨烯微片的碳含量和在導(dǎo)電,、導(dǎo)熱等方面的性能,。通過調(diào)控氧化石墨烯的結(jié)構(gòu),降低氧化程度,,降低難分解的芳香族官能團,,如內(nèi)酯、酮羰基,、羧基等官能團的含量,,從而增加后續(xù)官能團分解的效率和降低分解溫度。調(diào)控氧化條件,,減少面內(nèi)大面積反應(yīng),。該減少缺陷的方案,有助于提升還原效率,,減少面內(nèi)難以修復(fù)的孔洞,,使碳原子排布更密集,進一步減少修復(fù)段的勢壘,,將能量用于增加碳原子離域尺寸,,提升晶元大線,從而提升還原石墨烯的本征導(dǎo)電性,。研發(fā)了深度還原技術(shù),,并通過自主開發(fā)的還原設(shè)備,將石墨烯微片碳的質(zhì)量分數(shù)提高到90%以上,;且粉末電導(dǎo)率相比還原前提升20倍,,達到了4000S/m以上。石墨烯環(huán)氧樹脂純度高,、電性能優(yōu)異且硬度和柔韌性佳,。河南氧化石墨烯
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相變材料(PCM)通過材料發(fā)生物態(tài)的變化(如融化、凝固等)來儲存及釋放能量,,從而達到熱管理的目的,。但是,相變材料在作為熱管理材料使用時有三個主要缺點:本征熱導(dǎo)率低,、對光的吸收率低以及形狀穩(wěn)定性差[6()_62],。因此,通常通過添加導(dǎo)熱填料來改善這些缺點,,石墨烯由于具有高本征熱導(dǎo)率,、高長徑比而經(jīng)常被作為制備具有高性能相變復(fù)合材料的理想填料。在現(xiàn)階段研究中,,石墨烯基相變復(fù)合材料在熱管理方向的應(yīng)用主要分為光-熱轉(zhuǎn)換材料,、熱-電轉(zhuǎn)換材料、電-熱轉(zhuǎn)換材料三種,。內(nèi)蒙古氧化石墨烯有哪些