石墨烯宏觀材料及應用

緒論 石墨烯的詩與遠方
1章 石墨烯概述
1.1 石墨烯的結構與性能
1.1.1 石墨烯的結構
1.1.2石墨烯的力學性能
1.1.3石墨烯的電學性能
1.1.4石墨烯的光學性能
1.1.5石墨烯的熱學性能
1.1.6石墨烯的其他性能
1.2 石墨烯的制備
1.2.1機械剝離法
1.2.2電化學剝離法
1.2.3超聲輔助溶液剝離法
1.2.4外延生長法
1.2.5化學氣相沉積法
1.2.6氧化還原法
1.3 氧化石墨烯的結構和性能
1.3.1氧化石墨烯的結構
1.3.2氧化石墨烯的性能
1.4 氧化石墨烯的制備與還原
1.4.1氧化石墨烯的制備
1.4.2氧化石墨烯的還原
參考文獻

第2章 石墨烯宏觀組裝概述
2.1 宏觀組裝概念
2.2 宏觀組裝原理及方法
2.3 石墨烯宏觀組裝體概述
參考文獻

第3章 石墨烯纖維
3.1 石墨烯纖維概述
3.2 石墨烯纖維的制備方法
3.2.1 液晶濕法紡絲
3.2.2 其他制備方法
3.2.3 石墨烯纖維制備方法的發(fā)展趨勢
3.3 石墨烯纖維的高性能化與功能化
3.3.1 高強度石墨烯纖維
3.3.2 高導電石墨烯纖維
3.3.3 高導熱石墨烯纖維
3.4 石墨烯纖維的多功能化應用
3.4.1 纖維狀超級電容器
3.4.2 纖維狀電池
3.4.3 智能驅動器
3.4.4 多功能織物
3.5 石墨烯復合纖維
3.5.1 高分子-石墨烯纖維
3.5.2 金屬-石墨烯纖維
3.5.3 無機非金屬-石墨烯纖維
參考文獻

第4章 石墨烯膜
4.1 石墨烯膜的制備方法
4.1.1 抽濾誘導自組裝法
4.1.2 刮涂法
4.1.3 紡膜法
4.1.4 噴涂法
4.1.5 其他方法
4.2 石墨烯膜的結構與性能調控
4.2.1 邊緣缺陷優(yōu)化
4.2.2內部結構缺陷優(yōu)化
4.2.3 壓力對石墨烯膜結構的調控
4.3二維石墨烯膜的應用
4.3.1 結構材料
4.3.2 儲能材料
4.3.3 導熱散熱材料
4.3.4 透明電極
4.3.5 吸波和電磁屏蔽
4.3.6 分離膜材料
4.3.7 催化膜材料
4.4 總結
參考文獻


第5章 石墨烯宏觀三維材料
5.1 石墨烯氣凝膠
5.1.1 干法組裝
5.1.2 濕法組裝
5.1.3應用
5.2 石墨烯水凝膠
5.3 石墨烯塊體材料
參考文獻

第6章 石墨烯宏觀材料力學性能及應用
6.1力學結構材料
6.1.1石墨烯基力學結構材料
6.1.2石墨烯結構增強復合材料
6.2彈性材料
6.2.1引入熵彈性
6.2.2構筑微結構
6.3 總結
參考文獻

第7章 石墨烯宏觀材料的導熱性能
7.1石墨烯宏觀材料的結構與導熱性能的關系
7.2石墨烯導熱的影響因素
7.2.1尺寸依賴性
7.2.2缺陷依賴性
7.2.3 取向依賴性
7.2.4溫度依賴性
7.2.5界面依賴性
7.2.6層數(shù)依賴性
7.27應力依賴性
7.3 石墨烯宏觀材料的熱導率
7.3.1 石墨烯纖維
7.3.2 石墨烯膜
7.3.3 石墨烯氣凝膠
參考文獻

第8章 石墨烯宏觀材料在電池領域的應用
8.1石墨烯在鋰離子電池中的應用
8.1.1鋰離子電池簡介
8.1.2鋰離子電池負極材料
8.1.3 石墨烯用作負極活性物質
8.1.4 石墨烯基負極復合材料
8.1.5石墨烯在鋰離子電池正極中的應用
8.1.6石墨烯在鋰離子電池負極中的應用
8.1.7石墨烯在鋰離子電池其他部分的應用
8.2石墨烯在鋰硫電池中的應用
8.2.1鋰硫電池的機理
8.2.2鋰硫電池的發(fā)展歷程
8.2.3鋰硫電池的研究進展
8.2.4傳統(tǒng)碳材料與硫復合
8.2.5硫-石墨烯復合材料
8.3鋁離子電池
8.3.1鋁離子電池的發(fā)展
8.3.2水系鋁離子電池
8.3.3水系鋁-空氣電池
8.3.4非水系鋁離子電池中的離子液體
8.3.5鋁-石墨烯電池
8.3.6鋁-硫電池
參考文獻

第9章 石墨烯宏觀材料在超級電容器領域的應用
9.1 超級電容器簡介
9.2 用于超級電容器的石墨烯結構特征
9.2.1 石墨烯層間距的影響與控制
9.2.2 石墨烯的邊緣與缺陷
9.3 一維石墨烯基電極材料
9.4 二維石墨烯基電極材料
9.5 三維石墨烯基電極材料
9.6 石墨烯基超級電容器的發(fā)展趨勢
參考文獻

10章 石墨烯宏觀材料在環(huán)境凈化領域的應用
10.1 石墨烯分離膜材料
10.1.1 單層完美石墨烯膜
10.1.2 單層多孔石墨烯膜
10.1.3 多層石墨烯膜
10.1.4 石墨烯分離膜的總結與展望
10.2 石墨烯吸附材料
10.2.1 有機染料的吸附
10.2.2 油性有機液體的吸附
10.2.3 重金屬離子的吸附
10.2.4 空氣污染物的吸附
參考文獻

11章 石墨烯宏觀材料在光熱及光電領域的應用
11.1 光熱海水淡化
11.1.1 石墨烯材料
11.1.2 石墨烯基復合材料
11.2 光電探測
11.2.1 石墨烯基光電探測器設計
11.2.2 石墨烯官能化
11.2.3 石墨烯雜化材料
11.3 太陽能電池
11.3.1 石墨烯電極
11.3.2 石墨烯對電極
11.3.3 石墨烯電子/空穴傳輸層
11.3.4 石墨烯肖特基結
參考文獻

12章 石墨烯宏觀材料的其他應用
12.1 石墨烯電磁屏蔽與吸波
12.1.1電磁屏蔽及吸波機理
12.1.2石墨烯電磁屏蔽及吸波材料
12.2石墨烯基催化化學
12.2.1 石墨烯催化
12.2.2 氧化石墨烯催化
12.2.3 還原氧化石墨烯催化
12.2.4 摻雜石墨烯催化
12.2.5 功能化氧化石墨烯催化
參考文獻
索引
跋 石墨烯與創(chuàng)新賦