這個時候,曹旬和張流已經來到了實驗室,此時正坐在一個位置上,等待商易云的到來。
“曹旬、張流兩位學長,沒想到你們來得這么早,現在距離下午兩點還有五分鐘呢。”
聽到商易云的話,曹旬從座位上站了起來,然后說道。
“我們也是剛來到這里,也就早來了五分鐘,沒有等待太長時間。”
不過,商易云也沒有忘記來實驗室的目的。
“好啦,我們來到實驗室是為了做實驗,不是為了探究什么時候來實驗室這個問題,既然都到齊了,那就開始做實驗吧。”
說完這些話,商易云就來到了實驗臺前,把一些實驗能夠用到的材料放在了實驗臺上,然后就按著實驗的步驟開始做實驗。
不過在做實驗之前,他還是回憶起,一些和石墨烯電池有關的知識。
石墨烯電池是通過改進現有的鋰離子電池制成的,這是通過在電極中添加石墨烯來實現的,石墨烯可以改變電極的化學和物理性質,結果改善了充放電速率特性和容量,改進的放電速率意味著石墨烯電池具有更高的最大輸出功率。
商易云要研究的石墨烯電池,主要有兩種,一種是石墨烯氧化釩電池,另一種是石墨烯磷酸鐵鋰離子電池。
第一種石墨烯氧化釩電池的主要組成成分是,氧化釩(VO2)和石墨烯的混合物,該混合電源可用于鋰離子電池陰極,測量結果表明,這種混合陰極能在20秒內完全充放電,并能承受1000多次充電循環。1000次循環后,容量仍優于標稱的90%。
釩氧化物在鋰離子電池中具有高的能量容量,這是因為它們像海綿相同收集鋰離子,使用氧化釩(VO2)或五氧化二釩(VO5)的有一種缺點,那就是氧化物通常是不好的導電體,低電導率導致較慢的充放電速率。
所以商易云找到了一種利用石墨烯作為氧化釩結構骨架的方法,石墨烯是一種優秀的導體,這種混合材料從氧化釩那里繼承了良好的容量特性,從石墨烯那里繼承了良好的導電性,從而可以快速充電。
該工藝由氧化石墨納米片與VO5粉末混合而成,混合物懸浮在水中并加熱到高溫。,在這些溫度下,五氧化二釩還原為VO2,而氧化石墨則還原為石墨烯,當VO2結晶時,它會形成約10納米厚、600納米寬的納米帶,并帶有單原子厚度的石墨烯涂層,這些帶有幾十微米長,它們有非常大的比表面積,由于VO2的離子浸泡特性和石墨烯的高導電性,使得電子和鋰離子的擴散非常快,這兩個特性的結合,使快速充放電率,以及高的最高功率輸出這些電池。
制造石墨烯電池的真正技術難點在于vo2-石墨烯混合材料的實際制造,為了生產這種混合物,必須非常精確地控制溫度、壓力和混合物濃度等工藝條件,當然,現在的工藝條件已經達到了要求,只要能研發成功,就可以實現大規模的生產。
第二種石墨烯電池是石墨烯磷酸鐵鋰離子電池。