项目概要

• 技术产品介绍

  
  本项目组利用碳化钙（sp杂化）以及含有苯环（sp2杂化）的有机物为前驱体，通过固相球磨的机械化学合成方法首次实现了γ型石墨单炔的宏量制备，制备方法简单具有产业化前景。研究了石墨单炔形成的反应机理及其电催化、光催化和储锂性能，作为锂离子电池的负极材料储锂容量达到1104mAh•g-1（100mA•g-1），循环350圈容量保持率为948mAh•g-1（200mA•g-1），显示了良好的储锂容量和循环稳定性，（Small，DOI: 10.1002/smll.201804710），是高性能的新一代锂离子电池的负极材料。

• 技术优势

  
  本项目通过机械化学方法实现了石墨单炔的宏量制备，这在国际上是领先的。课题组发明的机械化学方法合成石墨单炔，具有原料来源广泛，操作简单的优点，可以实现宏量制备，促进产业化。
  首次通过实验验证了石墨单炔的储锂性能，作为锂离子电池的负极材料，储锂容量为1104mAh•g-1（100mA•g-1），循环350圈容量保持948mAh•g-1（200mA•g-1）。

• 市场前景

  
  石墨炔材料作为一种新兴的纳米碳材料，可用于锂离子电池负极材料和光催化/电催化方面，在能源存储与转换方面具有广泛的应用前景。本课题利用机械化学反应合成石墨炔，相较于已有技术，机械化学法在工业上业已成熟，目前单罐产物质量达到克级，仪器设备需求低，易于工业生产。本课题在锂离子电池、光催化和电催化领域已经取得了国际领先的研究成果，并以论文形式发表，相关的技术申请了专利。
  当前，电动汽车等领域的发展对锂离子电池的容量、稳定性和倍率性能提出了越来越高的要求。石墨是锂离子电池的负极材料，作为新型的碳材料石墨炔的研究处于起步阶段，石墨炔材料的高稳定性（＞2000圈）、高比容量（1104.5mAh g-1）和本征孔隙结构特别适合新型锂离子电池的负极材料，为高容量长寿命锂离子电池奠定了基础，有利于满足工业界对锂离子电池负极材料的期望和要求，具有广泛的应用前景。

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