硝酸用量调控天然石墨层间距与膨胀效应

该研究论文探讨了硝酸用量对天然石墨层间距和膨胀结构的具体影响，由杨绍斌、沈丁、吴晓光和董伟四位作者合作完成，他们分别来自辽宁工程技术大学材料科学与工程学院。这篇首发于《中国科技论文在线》的文章获得了高等学校博士学科点专项研究基金的支持，表明其研究具有一定的学术价值。 研究过程中，作者以天然鳞片石墨作为基础材料，采用了一种先插层后炭包覆的改性方法。通过在HNO3-HCOOH体系中的实验操作，他们观察并量化了不同硝酸用量对石墨碳层间距的影响。结果显示，这种改性方法能够维持石墨碳层间距在0.3386~0.3393纳米的范围内，显示出稳定的层间距特性。 更为深入地，论文揭示了硝酸用量与石墨膨胀倍数之间的密切关系。随着硝酸用量的增加，石墨的膨胀效应呈现出明显的线性增长趋势。此外，比表面积的变化也相当显著，初始阶段有小幅度的上升，随后迅速增至较高水平。这一发现对于理解石墨在锂离子电池等应用中的性能优化至关重要，因为层间距和膨胀倍数直接影响着材料的电化学性能。 关键词包括“天然石墨”、“锂离子电池”、“石墨层间距”以及“炭包覆”，这些都是论文核心研究内容的标识，反映出其在石墨改性技术及其在能源领域应用领域的前沿探索。这项研究不仅提供了关于硝酸用量对天然石墨改性效果的新见解，也为后续的石墨材料改性技术和锂离子电池设计提供了重要的参考数据。