CVD法制備石墨烯

日期：2026-01-13 02:23

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摘要：石墨烯具有良好的電學性能，在鋰電池中加入適當的石墨烯，能夠改善電極導電性能；或者在電解液中加入一些石墨烯，用來提高電子傳遞效率。

電池（Battery）指盛有電解質溶液和金屬電極以產生電流的杯、槽或其他容器或復合容器的部分空間，能將化學能轉化成電能的裝置。具有正極、負極之分。

鋰離子電池是把鋰離子嵌入碳（石油焦炭和石墨）中形成負極（傳統鋰電池用鋰或鋰合金作負極）。正極材料常用LixCoO2 ,也用 LixNiO2 ，和LixMnO4 ，電解液用LiPF6+二乙烯碳酸酯（EC）+二甲基碳酸酯（DMC）。

鋰離子二次電池充、放電時的反應式為

LiCoO2+C=Li1-xCoO2+LixC

LiCoO2的導電率較差，需要在表面包覆導電性材料，有多種包覆方法，CVD法包覆碳膜是常見方法。

負極材料一般采用石墨，但是石墨與電解液相容性不好；不定型碳與電解液相容性好但是充放電損失大；因此采用石墨作核，外圍包覆不定型碳或者硅的方法平衡兩者。可以用旋轉管式爐對顆粒狀的原材料進行批量的表面包覆。

旋轉管式爐：旋轉管式爐專為在燒結無機化合物時獲得較好的一致性而設計，通過機械傳動控制工作管能360°不間斷旋轉，使得管內物料攪拌混合獲得均勻受熱效果。

主要是用于在鋰離子電池的正極材料（如LiFePO3, LiMnNiO3）上包覆導電層，同時也可用CVD方式制備 Si/C 負極材料。

石墨烯具有良好的電學性能，在鋰電池中加入適當的石墨烯，能夠改善電極導電性能；或者在電解液中加入一些石墨烯，用來提高電子傳遞效率。

石墨烯重要的制備方法——CVD法

CVD法被認為有希望制備出高質量、大面積的石墨烯的方法，是產業化生產石墨烯薄膜zui具潛力的方法。化學氣相沉淀CVD法具體過程是：將碳氫化合物甲烷、乙醇等通入到高溫加熱的金屬基底Cu、Ni表面，反應持續一定時間后進行冷卻，冷卻過程中在基底表面便會形成數層或單層石墨烯，此過程中包含碳原子在基底上溶解及擴散生長兩部分。

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