石墨烯在柔性锂离子电池中的应用潜力与前景展望.docx

石墨烯在柔性锂离子电池中的应用潜力与前景展望

目录

内容概览．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．5

1.1研究背景与意义．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．7

1.1.1锂离子电池技术发展概述．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．8

1.1.2柔性电子器件崛起趋势．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．10

1.2石墨烯材料特性概述．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．12

1.2.1石墨烯的结构与结构特性．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．13

1.2.2石墨烯的优异性能．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．14

1.3本课题研究目标与内容．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．15

石墨烯在柔性锂离子电池正极材料中的应用．．．．．．．．．．．．．．．．．16

2.1柔性正极材料需求分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．19

2.2石墨烯基复合正极材料的制备方法．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．21

2.2.1机械共混法．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．22

2.2.2原位生长法．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．23

2.2.3自组装法．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．24

2.3石墨烯对正极材料性能的提升机制．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．25

2.3.1提高电子导电性．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．28

2.3.2增加电极比表面积．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．29

2.3.3改善结构稳定性．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．31

2.3.4缓冲体积膨胀．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．32

2.4不同石墨烯基复合正极材料研究进展．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．34

2.4.1石墨烯/锂钴氧化物．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．35

2.4.2石墨烯/锂铁锰氧化物．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．37

2.4.3石墨烯/磷酸铁锂．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．38

2.4.4石墨烯/富锂材料．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．39

石墨烯在柔性锂离子电池负极材料中的应用．．．．．．．．．．．．．．．．．40

3.1柔性负极材料需求分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．41

3.2石墨烯基复合负极材料的制备方法．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．42

3.2.1石墨烯/硅复合材料．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．43

3.2.2石墨烯/锡基合金复合材料．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．45

3.2.3石墨烯/其他合金材料．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．46

3.3石墨烯对负极材料性能的提升机制．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．47

3.3.1提高锂离子扩散速率．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．49

3.3.2增加锂离子存储位点．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．51

3.3.3提高循环稳定性．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．51

3.3.4缓冲体积膨胀．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．53

3.4不同石墨烯基复合负极材料研究进展．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．53

3.4.1石墨烯/硅负极．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．55

3.4.2石墨烯/锡基合金负极．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．58

3.4.3石墨烯/其他合金负极．．．．．．．．．．．．．．．．