石墨烯和多孔碳等碳材料在電化學儲能領域得到了廣泛的應用。具有協(xié)同效應的石墨烯/多孔碳基復合材料能夠充分發(fā)揮出石墨烯和多孔碳自身的優(yōu)勢,作為儲能設備的電極材料展現(xiàn)出了良好的電化學性能。綜述了近幾年來關于石墨烯與多孔碳的二元/三元復合材料的研究進展,主要從合成方法、碳前驅(qū)體、結(jié)構(gòu)設計、構(gòu)效關系以及在不同儲能器件中的應用等幾個方面進行了系統(tǒng)的闡述。最后對石墨烯/多孔碳基復合材料的研究方向進行了展望。 

【文章來源】：功能材料. 2020,51(11)北大核心CSCD

【文章頁數(shù)】：8 頁

【部分圖文】：

2D碳納米片的制備示意圖

有序介孔碳/石墨烯氣凝膠的TEM圖

Zhu等[21]用甘蔗渣作為碳源,經(jīng)過碳化和活化處理得到分級多孔碳,經(jīng)水熱處理后發(fā)現(xiàn),石墨烯和多孔碳通過化學鍵有機的結(jié)合起來。用于鋰離子電池負極材料時,200 mA/g電流密度下循環(huán)600次后可逆比容量還有617.3 mA·h/g ,良好的電化學性能可歸因于石墨烯與分級多孔碳之間的協(xié)同效應。Wan等[8]通過簡單的離子熱技術(shù)制備了三明治結(jié)構(gòu)的石墨烯/分級多孔碳復合材料用于鈉離子電池負極材料,無定形的分級多孔碳分布在石墨烯納米片上有助于Na+的擴散,同時石墨烯作為高效的導電通路使其具有優(yōu)異的循環(huán)穩(wěn)定性,在1 A/g循環(huán)1000 次比容量保持在250 mA h/g。Xu等[22]以苯乙烯-二乙烯基苯為碳前驅(qū)體,Fe團簇為催化劑,通過超交聯(lián)反應和碳化處理制備了分級多孔的中空碳球,還有少層的石墨烯嵌入到碳殼中(圖3),這種獨特的中空結(jié)構(gòu)包含了2D的sp2雜化碳的高電導率和無定形碳的分級多孔結(jié)構(gòu),在500 mA/g的電流密度下,比電容高達561 F/g。2 石墨烯/多孔碳基三元復合材料

【參考文獻】：
期刊論文
[1]生物質(zhì)碳源制備鋰離子電池正極材料Na2MnPO4F/C及其電化學性能研究[J]. 李偉,劉崢,艾慧婷,周含子,呂奕菊,張淑芬.  功能材料. 2020(01)
[2]菱角殼基多孔炭的制備及其電化學電容特性研究[J]. 肖祥,王超,趙亞彬,鐘國彬,王佩,伍世嘉,曾杰,魏增福,時志強.  功能材料. 2019(12)
[3]活化溫度對石墨烯/碳納米片電容的影響[J]. 方華,孟凡騰,王利霞,張世超.  電池. 2019(03)
[4]硅/石墨烯/碳復合材料的制備及其儲鋰性能研究[J]. 浦旭清,王開松,王佳磊,謝宇,陳介民,沈超,許寧,岳鹿.  化工新型材料. 2019(04)
[5]基于氧化石墨烯與豆渣的復合碳材料制備及性能表征[J]. 闕龍坤,張龍,張勇,裴重華,聶福德.  功能材料. 2019(02)
[6]多級孔材料研究進展[J]. 葛勝濤,鄧先功,畢玉保,王軍凱,李賽賽,韓磊,張海軍.  材料導報. 2018(13)
[7]高石墨化石墨烯作為插層膜及多孔碳作為正極載硫材料在鋰硫電池中的研究[J]. 阮春平,郭澤青.  化工技術(shù)與開發(fā). 2018(05)
[8]氫氧化鉀活化制備超級電容器多孔碳電極材料[J]. 葉江林,朱彥武.  電化學. 2017(05)
[9]介孔碳/石墨烯復合材料的制備及在超級電容器中的應用[J]. 劉雙宇,鞏學海,徐麗,盛鵬,陳新,韓鈺,王博,趙廣耀,劉海鎮(zhèn).  硅酸鹽學報. 2017(02)



本文編號：3411131