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邓凌峰等：碳纳米管包覆量对天然石墨负极材料的电化学性能的影响 文章编号：〇〇：|-973：1 (0：16)：12-：12：129-0512129碳纳米管包覆量对天然石墨负极材料的电化学性能的影响邓凌峰，彭辉艳，覃昱焜，吴义强(中南林业科技大学材料科学与工程学院，长沙410004)摘要：用溶肢-凝肢法将碳纳米管（CN T )包覆到天然石墨的表面，提高其充放电比容量和循环寿命性能，并研 究了不同含量的碳纳米管对天然石墨电化学性能的影响。
通过扫描电镜（S E M ) X 射线衍射（X R D )和电化学测 试等对CNT /天然石墨复合材料进行表征。
结果表明，碳纳米管能在电极中构建空间三维导电网络，同时保留了 天然石墨的晶体结构。
随碳纳米管含量增加，复合材料的充放电比容量和循环稳定等电化学性能先升高后降低。
碳纳米管包覆的质量分数为7%时，复合材料的综合性能最佳。
在0.1C ，CN T /天然石墨负极材料放电比容量为427 mAh /g ,比纯天然石墨（356 mAh /g )提高了 20%，循 关键词：碳纳米管；导电网络；电化学性能；复合材料 中图分类号：T M 912文献标识码：A0 引言碳纳米管是一种直径在几纳米到几十个纳米之间 的一维中空碳纤维，由六角网状的石墨烯片卷成的具 有螺旋周期管状结构，具有异常的力学、电学和化学性 能[12]。
近些年碳纳米管及纳米材料在复合材料改性 方面的研究受到广泛的关注，特别是在锂离子电池电 极材料方面[3]，如Renbing W u 等[4]用原味生长法制 备CoS /PCP /C N T s 高性能的锂离子电池电极材料，在 100次循环后容量还能保持1 668 m A h/g ,提高了大 倍率充放电性能；Hongxu G a o 等[5]用一步化学气相 沉淀法制备了碳纳米管/氧化钛（二氧化钛）复合膜作 为锂离子电池的负极，提高电池的比容量和循环稳定 性能。
负极材料是锂离子电池的重要组成之一，石墨 类用运最广，对天然石墨的改进方法主要有包覆改 性[6—7]、氧化处理[]、掺杂改性[9]，还不能完全满足锂离 子电池的发展需求。
石墨烯-碳纳米管复合纤维高灵敏度测温性能张立军;张媛娟;徐锦波;李斌;林欢【期刊名称】《微纳电子技术》【年(卷),期】2024(61)1【摘要】以碳纳米管(CNT)为填料、氧化石墨烯(GO)溶液为主体,通过化学限域水热法制备了含有不同质量碳纳米管的石墨烯-碳纳米管复合纤维。
发现石墨烯-碳纳米管复合纤维热电性能随着氧化石墨烯与碳纳米管质量比的增加有提升趋势。
利用瞬态电热(TET)技术研究了石墨烯-碳纳米管复合纤维的测温性能,并分析了其导电机理。
结果表明,石墨烯-碳纳米管复合纤维的测温性能表现良好,且随着温度的降低,测温性能进一步提升。
在30 K时,电阻温度系数(TCR)为0.05 K-1,特征响应时间为0.56 s;电流热退火后结构尺寸增大了0.5倍。
导电机理由热激活传导(150~292 K)转变为最近邻跳跃(NNH)传导(70~150 K)和可变范围跳跃(VRH)传导(30~70 K)。
为石墨烯-碳纳米管复合纤维在高灵敏度温度传感器上的应用提供了理论支撑。
【总页数】10页(P77-86)【作者】张立军;张媛娟;徐锦波;李斌;林欢【作者单位】青岛理工大学环境与市政工程学院【正文语种】中文【中图分类】TB33;TP212【相关文献】1.碳纳米管/石墨烯协同改性碳纤维复合材料的制备及性能2.石墨烯/碳纳米管嵌入式纤维传感器对树脂基复合材料原位监测的结构-性能关系对比3.石墨烯/碳纳米管协同增强再生纤维素复合薄膜的导热性能研究4.多组分氧化石墨烯/聚醚胺/碳纳米管层级结构碳纤维复合材料的制备及性能研究5.石墨烯/碳纳米管共改性碳纤维复合材料的结构、力学、导电和雷击性能因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
碳纳米管和石墨烯的制备和性能碳纳米管和石墨烯是当今材料领域的热门研究对象。
它们具有独特的结构和性能，在电子学、化学、材料科学、能源等领域有广泛的应用前景。
那么，碳纳米管和石墨烯是如何制备的呢？它们具有哪些特殊的性能呢？一、碳纳米管的制备碳纳米管是由碳元素构成的管状结构，具有很好的导电性和机械强度。
目前，碳纳米管的制备方法主要有以下几种：1.化学气相沉积法化学气相沉积法是一种将碳原子在高温下沉积在金属催化剂表面形成碳纳米管的方法。
在这个过程中，金属催化剂通常采用铁、镍、钴等，碳源采用甲烷、乙烯、丙烯等气体。
此方法制备的碳纳米管成本低廉，但管子的成长方向难以控制，管子结构的单一性难以保证。
2.化学气相沉积-物理溅射复合法化学气相沉积-物理溅射复合法是在气相化学沉积的基础上加入物理溅射的方法。
物理溅射可以产生高能离子束，利于碳原子在金属催化剂表面形成碳纳米管。
此方法制备的碳纳米管管子结构相对单一，但管子的成长方向还是有随机性。
3.电弧重复熔化法电弧重复熔化法是一种以石墨材料为前驱体，在高温高压条件下通过电弧放电产生碳纳米管的方法。
此方法制备的碳纳米管管子结构比较规则，但成本较高。
4.化学还原法化学还原法是通过还原剂将氧化石墨烯还原为石墨烯片层中的碳原子结构之一，从而制备碳纳米管的方法。
此方法成本低廉，制备易于规模化，但管子的长度较短。
二、石墨烯的制备石墨烯是由一层碳原子单元组成的二维晶体，具有高导电性、高机械强度、微观尺度局部弯曲等重要性能。
目前，制备石墨烯的方法主要有以下几种：1.化学气相沉积法化学气相沉积法是将碳源气体在反应室中加热，在金属催化剂表面沉积石墨烯的方法。
该方法成本较低，但制备的石墨烯质量不太稳定。
2.机械剥离法机械剥离法通过机械去除石墨材料的表层，使其分解成一层层的石墨烯。
该方法虽然简单易行，但石墨烯的面积和厚度都不太容易控制。
3.化学氧化还原法化学氧化还原法是采用氧化剂氧化石墨材料，形成氧化石墨烯后，再通过还原剂还原去除氧化物的方法制备石墨烯的方法。
碳纳米管在锂电池中的应用研究进展程立静【摘要】碳纳米管因其独特的力学、电学和热学性能,已成为锂离子电池导电剂中的重要组成.而碳纳米管的性能与其形貌结构有着密切的关系.对碳纳米管的制备方法及其在锂电池正负极材料中的应用进行了综述.【期刊名称】《河南化工》【年(卷),期】2019(036)006【总页数】3页(P6-8)【关键词】碳纳米管;锂电池;正极;负极【作者】程立静【作者单位】多氟多化工股份有限公司 , 河南焦作 454006【正文语种】中文【中图分类】TB383;TQ1520 前言锂离子电池具有工作电压高、比能量密度大、循环寿命长、无记忆效应和环境友好等优点，已经在生活中的多个方面进行了应用。
然而，随着电动汽车的逐渐普及，现有的锂电池性能已经不能满足市场需求。
因此，急需对锂电池的性能进行优化改进。
CNT是由单层片状石墨进行卷曲形成的管状纳米材料，其中的每个碳原子都是通过SP2杂化方式，与周边的碳原子形成六边形。
按照石墨层数的不同进行划分，CNT可以分为单臂CNT(SWNT)和多臂CNT(MWNT)，其结构如图1所示[1]。
图1 SWNT和MWNT结构示意图本文主要针对CNT的制备方法，在正极材料和负极材料中的应用研究进展进行综述。
1 CNT的制备方法CNT常用的制备方法主要有电弧法、激光蒸发法和化学气相沉积法(CVD)等多种工艺。
1.1 电弧法CNT是由Lijima采用电弧法于1991年在日本首次发现的。
该制备方法需要严格控制电弧的电压、载气、电流强度等多个实验参数。
JOURNET等[3]以氢气对载气，通过大量的实验探索，提出了一种半连续式电弧工艺，该工艺可以显著提升CNT的制备速率。
虽然，经过多个科学家对该工艺的不断优化，该工艺仍然存在产品杂质含量高、产品结晶度高等缺点。
1.2 激光蒸发法该工艺是通过将激光束的热量转移至石墨靶上，使其气化变成气态，同时，在催化剂的作用下，气态碳激发生成碳原子，该原子在载气的气氛中，发生碰撞形成CNT。
纳米石墨化碳在锂离子电池中的应用进展黄佳琦;张强;金涌;魏飞【摘要】纳米石墨化碳因其优异的导电、导热及力学性能近年来备受重视,并在锂离子电池体系中得到广泛运用.纳米石墨化碳具有的优异电学性能及纳米尺度结构特征使其在解决锂离子电池中高导电性、导热性、充放电过程中的柔性及结构稳定性等方面发挥了重要作用.本文综述了近年来纳米石墨化碳在锂离子电池应用中的最新进展和研究热点,包括纳米石墨化碳在锂离子电池中直接充当高容量负极材料,纳米石墨化碳作为高性能骨架材料为电极提供导电及力学网络,与硅、金属氧化物等高容量电极材料复合形成同轴、核壳等结构的高容量电极材料甚至柔性电极等.如何进一步认识纳米石墨化碳储锂机制,发展其精确可控制备科学和工程技术,进而在三维尺度上构建高效的锂离子电池电极材料结构仍是未来的重点研究方向.【期刊名称】《储能科学与技术》【年(卷),期】2012(001)001【总页数】12页(P1-12)【关键词】纳米石墨化碳;锂离子电池;导电性;柔性;结构稳定性【作者】黄佳琦;张强;金涌;魏飞【作者单位】清华大学化学工程系,绿色反应工程与工艺北京市重点实验室,北京100084;清华大学化学工程系,绿色反应工程与工艺北京市重点实验室,北京100084;清华大学化学工程系,绿色反应工程与工艺北京市重点实验室,北京100084;清华大学化学工程系,绿色反应工程与工艺北京市重点实验室,北京100084【正文语种】中文【中图分类】TM911.3随着人类社会对移动能源和清洁发展要求的不断提高，电化学储能受到人们越来越多的重视，自20世纪90年代日本科学家将石墨结构负极材料引入锂离子电池获得广泛工业应用以来，锂离子电池已成为最重要的二次电池。
短短20年时间，其应用已渗透到从计算机、照相机、手机到电动汽车等人们生活的方方面面[1-2]。
这些应用需求也对锂离子电池的性能提出越来越高的要求，其中对个人电子设备移动电源来说要求电池更小、更薄，甚至具有柔性，而对于动力电池系统来说则要求电池具有更高的能量和功率密度。
碳纳米管和石墨烯的制备和应用近年来，碳纳米管和石墨烯作为纳米材料的代表，备受人们的关注。
这两种材料具有独特的结构和性质，在电子、光学、力学等领域有着广泛的应用前景。
本文将从碳纳米管和石墨烯的制备方法入手，探讨它们在不同领域的应用。
一、碳纳米管的制备碳纳米管是由碳元素构成的空心圆柱形结构，具有优异的力学、导电性和导热性能。
目前，碳纳米管的制备方法主要有热解法、化学气相沉积法、电化学法等。
其中，热解法是最早发现并用于碳纳米管生长的方法。
该方法的原理是在一定温度下，将一定的碳源（如甲烷、乙炔等）和催化剂（如金属镍、铁、钴等）放入反应釜中，通过化学反应得到碳纳米管。
该方法制备的碳纳米管品质较高，但操作复杂，设备成本高。
化学气相沉积法是目前常用的制备碳纳米管的方法之一。
该方法在高温和高压的条件下，将碳源和催化剂引入反应釜，形成气相反应，得到碳纳米管。
该方法制备的碳纳米管品质较好，且操作简单，设备成本相对较低。
电化学法是新近发展的一种碳纳米管制备方法。
该方法利用电化学过程，在特定电位下，通过碳源电解得到碳纳米管。
该方法制备的碳纳米管品质较好，且操作简单，设备成本也相对较低。
二、碳纳米管的应用碳纳米管具有优异的力学和电学性能，因此在电子、传感、能源等方面有广泛的应用。
1.电子领域碳纳米管具有比硅和铜更好的导电性和导热性，在微电子器件中有着广泛的应用。
例如，碳纳米管晶体管具有高电流开关和系统响应速度，可以用于高速数据处理和通信系统。
2.生物传感和药物输送领域碳纳米管的比表面积大、生物相容性好、生物荧光性强等优点，使得其在生物传感和药物输送领域有广泛的应用。
例如，利用碳纳米管在胶体中的性质，可以制备高度灵敏的生物传感器和药物递送系统。
3.能源领域由于碳纳米管具有高导电性和导热性能，可以用于制备高效的电池、超级电容器、太阳能电池等。
例如，采用碳纳米管作为电极材料，可以制备高性能的锂离子电池。
三、石墨烯的制备石墨烯是由碳元素构成的单层蜂窝状结构，具有极高的强度和导电性。
电化学传感器用碳材料的制备及应用综述摘要：近年来电化学传感器由于对痕量物质检测敏感，被广泛应用于环境保护监测及医学检测等相关领域，由于碳材料具有成本低廉、检测灵敏度高、操作简单等优势，使其在电化学传器的制备过程脱颖而出。
本文综述了新型碳纳米材料、改性碳材料的制备及其修饰电极用作电化学传感器在痕量检测方面的作用。
关键词：传感器、改性、氮良好的导电、导热性，比表面积大是新型碳纳米材料具有的显著特征，使其能满足电化学传感器的性能需求，为了提高进一步碳纳米材料的电催化活性、稳定性、检测灵敏度等高性能电化学传感器需求，研究者采用不同类型的原子、分子等对碳材料进行掺杂，发现改性后的碳材料性能有明显的提升。
相比于传统化学的测定方法，成本低，操作简单，灵敏度高等优势成为改性碳材料修饰电极的一大特点。
目前关于改性碳材料的研究很多，普遍应用于一些环境或人体体液中微量物质含量的测定。
本文对新型碳纳米材料（碳纳米管、石墨烯和多孔碳）的制备方法，单独氮掺杂碳材料和复合材料掺杂碳材料的制备及其修饰电极作为电化学传感器在微量物质含量测定方面的应用进行详细的介绍。
1、改性碳材料在电化学传器的制备过程的应用应用于电化学传感器中的碳材料能够促进电子的移动和降低电化学氧化还原中的过电位作用[1]。
由于通过物理化学的方法对原型碳材料（新型碳纳米材料如碳纳米管、石墨烯、多孔碳等）进行改性掺杂其他类型的原子、分子等，使之提高电化学传感器的性能。
1.1碳纳米管碳纳米管具有高比表面积，良好的导电和机械性能，在电化学领域前景广阔。
碳纳米管的制备有两种方法：一是电弧放电、激光烧蚀法等热处理法，二是化学气相沉积法[2]。
电弧放电、激光烧蚀法是利用电弧放电或激光烧蚀将石墨加热到3000-4000℃，使碳原子挥发，从而生成碳纳米管[2]。
但热处理的方法制得的碳纳米管副产物较多，为了解决这个问题，在使用电弧法的过程中，Ebbesen[3]等人发现采用在空气中加热的方法可以除去副产物，制得纯的多壁碳纳米管。
