这个时候,曹旬和张流已经来到了实验室,此时正坐在一个位置上,等待商易云的到来。

    “曹旬、张流两位学长,没想到你们来得这么早,现在距离下午两点还有五分钟呢。”

    听到商易云的话,曹旬从座位上站了起来,然后说道。

    “我们也是刚来到这里,也就早来了五分钟,没有等待太长时间。”

    不过,商易云也没有忘记来实验室的目的。

    “好啦,我们来到实验室是为了做实验,不是为了探究什么时候来实验室这个问题,既然都到齐了,那就开始做实验吧。”

    说完这些话,商易云就来到了实验台前,把一些实验能够用到的材料放在了实验台上,然后就按着实验的步骤开始做实验。

    不过在做实验之前,他还是回忆起,一些和石墨烯电池有关的知识。

    石墨烯电池是通过改进现有的锂离子电池制成的,这是通过在电极中添加石墨烯来实现的,石墨烯可以改变电极的化学和物理性质,结果改善了充放电速率特性和容量,改进的放电速率意味着石墨烯电池具有更高的最大输出功率。

    商易云要研究的石墨烯电池,主要有两种,一种是石墨烯氧化钒电池,另一种是石墨烯磷酸铁锂离子电池。

    第一种石墨烯氧化钒电池的主要组成成分是,氧化钒(vo2)和石墨烯的混合物,该混合电源可用于锂离子电池阴极,测量结果表明,这种混合阴极能在20秒内完全充放电,并能承受1000多次充电循环。1000次循环后,容量仍优于标称的90。

    钒氧化物在锂离子电池中具有高的能量容量,这是因为它们像海绵相同收集锂离子,使用氧化钒(vo2)或五氧化二钒(vo5)的有一种缺点,那就是氧化物通常是不好的导电体,低电导率导致较慢的充放电速率。

    所以商易云找到了一种利用石墨烯作为氧化钒结构骨架的方法,石墨烯是一种优秀的导体,这种混合材料从氧化钒那里继承了良好的容量特性,从石墨烯那里继承了良好的导电性,从而可以快速充电。

    该工艺由氧化石墨纳米片与vo5粉末混合而成,混合物悬浮在水中并加热到高温。,在这些温度下,五氧化二钒还原为vo2,而氧化石墨则还原为石墨烯,当vo2结晶时,它会形成约10纳米厚、600纳米宽的纳米带,并带有单原子厚度的石墨烯涂层,这些带有几十微米长,它们有非常大的比表面积,由于vo2的离子浸泡特性和石墨烯的高导电性,使得电子和锂离子的扩散非常快,这两个特性的结合,使快速充放电率,以及高的最高功率输出这些电池。

    制造石墨烯电池的真正技术难点在于vo2-石墨烯混合材料的实际制造,为了生产这种混合物,必须非常精确地控制温度、压力和混合物浓度等工艺条件,当然,现在的工艺条件已经达到了要求,只要能研发成功,就可以实现大规模的生产。

    第二种石墨烯电池是石墨烯磷酸铁锂离子电池。

    磷酸铁锂锂离子电池又称磷酸铁锂(lfp),是一种以磷酸铁锂为阴极的可充电电池,lfp电池是一种可充电的锂离子电池,尽管它们的能量密度比其他一些消费级锂离子电池要低,但它们的功率密度却更高,功率密度是电池供应能量的速率指标。

    由于其较高的功率密度,所以可以很好的应用在新能源汽车上,lifepo4电池具有更好的热稳定性和化学稳定性,它比其他锂离子电池更安全。它们在充电过程中很难点燃,lfp电池比其他锂离子电池在充电失败前更容易被滥用。

    石墨烯电池不仅充电速度比锂离子电池快很多倍,而且容量也更大,超过了传统lfp电池的理论最大容量。

    将lifepo4纳米颗粒与氧化石墨烯纳米薄片混合,并采用喷雾干燥和退火等工艺,制造出一种由lifepo4初级纳米颗粒嵌入次级球形微粒组成的材料,这些微粒通过石墨烯片的三维网络松散地包裹在一起。、