リチウムイオン電池用導電剤の合成方法は？

導電剤の合成

マイクロメカニカルピーリング法

2004年に、Geim等。マイクロメカニカル剥離法により、高配向性熱分解黒鉛から単層グラフェンを初めて剥離することに成功しました。 Geimのチームは、この方法を使用して準2次元グラフェンの作成に成功し、その形態を観察して、グラフェンの2次元結晶構造が存在する理由を明らかにしました。高品質のグラフェンはマイクロメカニカルストリッピング法で製造できますが、低収率や高コストなど、工業化や大規模生産の要件を満たせない欠点があります。現在、それは実験室で小規模にしか準備することができません。

化学蒸着法

グラフェンの大規模な調製の問題に関する化学蒸着法（Chemical Vapor Deposition、CVD）は、新しいブレークスルーを初めてもたらしました。CVD法は、気相反応条件の材料が生化学反応によって発行されることを指し、生成します。固体材料技術で作られた、加熱する固体基板の表面への固体堆積。香港のマサチューセッツ工科大学では、成均館大学やパデュー大学、例えばCVD法で作製したグラフェン中の陳などを使用しています。使用するのはニッケル基板の単純な管状沈降炉をベースにしたもので、炭素ガスはパイプで送られます。炭化水素などは、高温でニッケル表面に炭素析出に分解され、化学エッチングによりグラフェンが形成され、わずかにグラフェン膜が形成され、グラフェン膜のニッケル片が分離された。透明導電性フィルムの可能性の代替として、80％1.1 x 106 s / mの光透過率でのフィルム導電率。大面積高品質グラフェンのCVD法で作製できますが、単結晶ニッケル価格の理想的な基板材料は高すぎるため、グラフェンの工業生産に影響を与える重要な要因となる可能性があります。CVD法は大規模な作製の要件を満たすことができます。高品質のグラフェンですが、高コストで複雑なプロセスです。

酸化還元法

酸化-還元プロセス、低コスト、グラフェンの最良の調製方法の実装が容易、安定したグラフェン懸濁液の調製、およびグラフェンの分散が容易ではないという問題を解決できます。酸化還元法とは、天然のグラファイトが強酸および強酸化物質によって生成された酸化グラファイト（GO）と反応し、酸化グラフェン（単層酸化グラファイト）として超音波分散調製した後、還元剤を添加して表面の酸素含有基を除去することを指します。カルボキシル、エポキシ、ヒドロキシル、グラフェンなどの酸化グラファイト。

酸化還元法が提唱された後、グラフェン検査技術の簡単な準備が最も簡単な方法になり、グラフェン研究者の大衆の支持を得ます。ジメチルヒドラジン、ヒドロキノン、水素化ホウ素ナトリウム（NaBH4）などの化学物質を添加し、液体ヒドラジンで酸化グラフェンの酸素含有基を除去すると、グラフェンが得られます。酸化-安定したグラフェン懸濁液を調製するための還元法は、グラフェンの問題を解決し、溶媒に分散させるのが困難です。

酸化-還元法の欠点はマクロ調製の廃液汚染をもたらしやすく、グラフェンの調製には特定の欠陥があります。たとえば、トポロジカル欠陥や欠陥などの5、7元-OH基の構造、これらはグラフェンを引き起こします電気的性能の損失の一部は、グラフェンの適用を制限します。

溶剤ストリッピング法

溶剤ストリッピング法の原理は、少量のグラファイトを溶剤に広げ、低濃度の分散液を形成し、グラファイト中間層ファンデルワールス力の超音波破壊機能を使用し、溶剤をグラファイト層に挿入し、層ごとにストリッピングすることができます、グラフェンの調製。この方法は、酸化のように損傷することはありません-グラフェン構造の還元法、高品質のグラフェンを調製することができます。 nメチルピロリドングラフェンの収率が最も高く（約8％）、電気伝導率は6500 s / mです。この研究では、高指向性熱分解熱膨張グラファイトと微結晶グラファイト、溶剤での使用に適したグラフェンの人工グラファイトストリッピングが見つかりました。高品質のグラフェンを調製するための溶媒ストリッピング法、欠陥のない液相ストリッピングの全プロセスは、マイクロエレクトロニクス、多機能複合材料アプリケーションなどの分野のように、グラフェンの表面に導入され、幅広いアプリケーションの見通しを提供します。欠点は、生産率が非常に低いことです。

ソルベントホット法

ソルベントホット法とは、有機溶媒を反応媒体として使用し、臨界温度に加熱された反応系（または臨界温度に近い）による特殊な気密反応器（オートクレーブ）を指し、それ自体が反応系に高圧を発生させ、材料の効果的な方法です。準備。

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