石墨烯粉体材料--从基础研究到工业应用(精)/战略前沿新材料

本书从石墨烯粉体材料的制备与表征入手，结合不同领域的应用进行了系列的综述。全书共13章。第1章对石墨烯的历史及现状进行了总体介绍。第2章和第3章分别介绍了石墨烯粉体材料的制备方法及工艺、表征技术和标准。第4章就功能化石墨烯粉体、浆料生产技术和三维石墨烯制备技术进行了描述。第5～7章集中介绍了石墨烯粉体材料在锂离子电池、超级电容器、燃料电池中的应用。第8～13章主要介绍了石墨烯粉体材料在生物传感器及医药、环境保护、涂料、高分子复合材料、热管理材料、导电油墨领域的应用。 本书适用于从事石墨烯粉体材料领域研究工作的工程技术人员，以及科研院所和大中专高校相关专业的学生和科研人员。

第1章 石墨烯粉体材料简介
1.1 石墨及石墨烯早期研究
1.2 石墨烯的基本结构和性质
1.2.1 电学性质
1.2.2 力学特性
1.2.3 热传导性能
1.2.4 光学特性
1.2.5 化学反应特性
1.3 石墨烯材料的分类
1.4 石墨烯粉体材料
1.5 石墨烯材料应用领域
1.6 石墨烯粉体材料工业应用要求
1.7 小结
参考文献
第2章 石墨烯粉体材料的制备方法及工艺
2.1 石墨烯材料的制备方法
2.1.1 机械剥离法
2.1.2 碳纳米管纵向剪切法
2.1.3 外延生长法
2.1.4 有机合成法
2.1.5 化学气相沉积法
2.1.6 氧化还原法
2.1.7 石墨插层法
2.1.8 电化学法
2.1.9 液相剥离法
2.1.10 气相等离子电弧法
2.2 石墨烯粉体工业制备工艺的分类评析
2.2.1 氧化还原法
2.2.2 机械剥离法
2.2.3 液相剥离法
2.2.4 电化学法
2.2.5 气相等离子法
2.3 小结
参考文献
第3章 石墨烯粉体材料表征技术和标准
3.1 表面形态表征
3.1.1 光学显微镜
3.1.2 扫描电子显微镜
3.1.3 透射电子显微镜
3.1.4 扫描隧道显微镜
3.1.5 原子力显微镜
3.2 结构性能与谱学表征
3.2.1 红外光谱
3.2.2 紫外-可见吸收光谱
3.2.3 X射线光电子能谱
3.2.4 碳-13核磁共振波谱
3.2.5 拉曼光谱
3.2.6 X射线衍射
3.3 宏观性质表征
3.3.1 比表面积测试
3.3.2 灰分测试
3.3.3 堆密度测试
3.3.4 热重分析
3.3.5 元素分析
3.3.6 氧化石墨烯表面基团的滴定分析
3.4 石墨烯粉体材料的物理性质表征
3.4.1 电学性能测试
3.4.2 热学性能测试
3.4.3 力学性能测试
3.5 石墨烯粉体材料的标准制定及现状
3.6 小结
参考文献
第4章 功能化石墨烯粉体、浆料和三维材料制备及应用
4.1 石墨烯粉体功能化
4.1.1 石墨烯的共价键功能化
4.1.2 石墨烯的非共价键改性
4.1.3 石墨烯掺杂
4.2 石墨烯分散液
4.2.1 石墨烯的物理分散法
4.2.2 石墨烯的化学改性法
4.2.3 分散剂分散法
4.2.4 用于分散石墨烯的溶剂
4.3 三维石墨烯的制备
4.3.1 化学气相沉积法/模板法
4.3.2 溶液自组装法
4.3.3 定向流动组装法
4.3.4 化学交联法
4.3.5 喷雾干燥法
4.3.6 3D打印技术与激光还原技术
4.3.7 三维石墨烯的应用
4.4 小结
参考文献
第5章 石墨烯粉体材料在锂离子电池中的应用
5.1 概述
5.1.1 锂离子电池的工作原理
5.1.2 锂离子电池的组成
5.1.3 锂离子电池目前存在的问题
5.2 锂离子电池材料的设计
5.3 石墨烯在锂离子电池正极材料中的应用
5.3.1 石墨烯在层状正极材料（LiCoO2）中的应用
5.3.2 石墨烯在尖晶石型正极材料（LiMn2O4）中的应用
5.3.3 石墨烯在橄榄石型正极材料（LiFePO4、LiMnxFe1-xPO4）中的应用
5.3.4 石墨烯在三元素正极材料（NCM、NCA）中的应用
5.4 石墨烯在锂离子电池负极材料中的应用
5.4.1 石墨烯负极材料
5.4.2 石墨烯-金属氧化物复合物
5.4.3 石墨烯在硅基负极材料中的应用
5.4.4 石墨烯在锡基负极材料中的应用
5.4.5 石墨烯在钛基负极材料中的应用
5.5 石墨烯在锂离子电池材料中的其他应用
5.5.1 石墨烯作为导电添加剂
5.5.2 石墨烯作为电极的基体材料
5.6 石墨烯在新型锂电池中的应用
5.6.1 石墨烯在柔性锂离子电池中的应用
5.6.2 石墨烯在锂硫电池中的应用
5.6.3 石墨烯在锂空气电池中的应用
5.7 石墨烯在锂离子电池热管理中的应用
5.8 石墨烯在锂离子电池集流体中的应用
5.9 小结
参考文献
第6章 石墨烯粉体材料在超级电容器中的应用
6.1 超级电容器电产品结构
6.1.1 制备方法
6.1.2 电极材料
6.1.3 产业化进程
6.2 石墨烯在超级电容器中的应用和挑战
6.2.1 石墨烯的技术优势
6.2.2 石墨烯的产业化应用进展
6.2.3 石墨烯的产业化应用挑战
6.3 石墨烯的有效比表面积
6.3.1 造孔
6.3.2 层间控制
6.3.3 气凝胶（自组装）
6.3.4 模板法组装
6.3.5 石墨烯复合材料
6.4 柔性器件的挑战与前景
6.5 小结
参考文献
第7章 石墨烯粉体材料在燃料电池中的应用
7.1 引言
7.2 石墨烯基复合纳米颗粒的制备
7.2.1 石墨烯基金属纳米颗粒的制备
7.2.2 石墨烯基过渡金属化合物的制备
7.3 石墨烯粉体材料在催化中的应用
7.3.1 醇类氧化反应
7.3.2 氧还原反应
7.3.3 析氧反应
7.3.4 析氢反应
7.3.5 光催化
7.4 小结
参考文献
第8章 石墨烯粉体材料