第二百四十五章 石墨烯包覆磷酸铁锂材料

实验室。

    约定的时间是在上午8:00，但是现在才刚7:20，所以还有40分钟。

    但他走进实验室的时候，便发现实验室内的人并不多，想想也对，今天是周六，和平时上课的时候不一样，人少也可以理解。

    当然，这种情况和他的关系不大，找了一个位置坐下之后，就开始等待曹旬和张流的到来。

    其实他一个人做实验也可以，但是却要耗费更大的精力，现在有两个助手，他又怎么可能一个人做实验。

    千等万等，等了30分钟，终于等到了曹旬和张流，两人一起来到了实验室。

    三人研究团队的成员到齐了，接下来的时间，就可以投入到研究之中。

    今天要进行石墨烯磷酸铁锂离子电池的研究，碳包覆锂电池正极材料是提高其电化学性能的有效办法，所以他准备使用这种方法。

    这种方法的原理是，提高了正极材料的导电性，而石墨化的碳材料由于电导率更高，因此可以更大程度上提高正极材料的导电性。

    但是，有文献报道，当锂离子通过无缺陷石墨片层时其扩散率是受限的，可能会降低正极材料的电化学性能，经过阅读一些文献，商易云觉得可以通过石墨烯包覆的办法，研究碳包覆对磷酸铁锂正极材料电化学综合性能的影响。

    想到这里，他就开始准备实验的材料，然后就开始做实验。

    实验第一步是完成石墨烯的全部包覆：将磷酸铁锂和十六烷基三甲基溴化铵溶液混合超声2h，之后缓慢加入氧化石墨烯水溶液，然后滴加盐酸调节PH值＜7，之后加入水合肼还原，然后用去离子水洗净，离心后烘干，之后在氮气氛围下在600℃热处理2h。

    然后完成石墨烯的部分包覆：除了未引入十六烷基三甲基溴化铵，其他步骤同石墨烯全部包覆相同。

    最后完成无定形碳包覆：采用蔗糖作为碳源，和磷酸铁锂在氮气氛围下在600℃热处理2h。

    做完这些实验步骤之后，就可以观察实验材料的状态，以及记录各种数据。

    可以看出来，磷酸铁锂可以全部被石墨烯包覆住，并且其表面的石墨烯是薄而褶皱的，而对于无定形碳包覆的磷酸铁锂，可以清晰的看出其表面有一层薄而无定形的碳层，对于部分石墨烯包覆的磷酸铁锂，也可以明显看出磷酸铁锂有部分被石墨烯包覆住，然后还有部分没有被包覆。

    不同的碳包覆材料的结构和微观形貌有所不同，当以0.05C的电流密度进行恒电流充放电时，石墨烯全包覆的磷酸铁锂其容量只有约40mAh/g，而部分包覆的石墨烯容量约为150mAh/g，这主要是因为石墨烯片，阻碍了磷酸铁锂中的锂离子传输扩散到电解液中，导致磷酸铁锂材料中Fe2+/Fe3+的氧化还原反应无法完全进行。

    而对于未完全包覆的磷酸铁锂材料，其锂离子可以通过未被石墨烯包覆的区域进行传输扩散，因此磷酸铁锂材料中Fe2+/Fe3+的氧化还原反应可以进行完全，使其容量可以充分发挥出来。

    今天需要做的事情，就是测试石墨烯包覆对磷酸铁锂正极材料电化学综合性能的影响。

    最后一个步骤，自然是对磷酸铁锂电化学性能的测试。

    采用石墨烯作为理想模型研究，碳包覆对磷酸铁锂电化学性能的影响，当石墨烯部分包覆磷酸铁锂不会明显阻挡锂离子的传输扩散，而且会大幅度提高其导电性，因此可以提高磷酸铁锂的电化学性能，当磷酸铁锂正极材料被石墨烯完全包覆时，石墨烯会阻隔活性材料磷酸铁锂与电解液的接触，阻挡锂离子的传输扩散，理想的碳包覆模型，既可以提高磷酸铁锂材料的电导率，也不会降低锂离子的传输扩散速率。

    按照实验的步骤一步一步的进行，把所有的步骤做完了，但是商易云没有得到自己想要的答案，面对这种情况，他也没有气馁。

    因为这是第一次做实验，失败是在所难免的，做实验就要有失败的觉悟，只要不断总结，争取让实验失败的次数减少，尽早实验成功就行。

    整个上午的时间，全都投入到这个实验之中，实验进行了数次，却还是一个失败的结果。

    对于这种情况，商易云心里也比较无奈，之前他回想了一下实验的步骤，却没有发现任何问题，所以不知道实验为什么会失败。

    但是，他却很有耐心，因为他相信，在失败中继续前行，总有成功的时候。

    时间慢慢的流逝，实验已经进行了将近十次，却还未成功，他能够感觉到，曹旬和张流已经开始浮躁起来，在这种状态下，实验的效率下降了许多。

    在这种情况下，他只能打消了继续做实验的意思，而是让两人先回去，下午再继续做实验。

    所以上午的实验以失败而告终，把实验台收拾干净之后，商易云也离开了实验室，直接前往了华国师范大学。

    上午的实验失败了，商易云要去找陈菲韵，寻求安慰。

    抱着这种想法，他来到了华国师范大学的校园内，现在已经接近中午，他相信陈菲韵很快就要去食堂吃午饭。

    所以就给陈菲韵打了一个电话。

    “菲韵，我现在已经到了你们学校的校园内，你现在在什么地方？我去找你。”

    电话接通之后，商易云就说出了自己的目的，同时静待对方的回复。

    这个时候，陈菲韵正在食堂吃午饭，突然接到了商易云的电话。“易云，我现在在学校的食堂，你从正门进去，往左边寻找，就能找到我。”

    听到陈菲韵的回复，商易云也加快了脚步，他没有想到，此时陈菲韵就在食堂内。

    “好，就是你现在在食堂，那我这就过去，正好我还没有吃饭，那先把电话挂了吧。”

    挂断电话之后，商易云就把手机放回了衣兜，前往了师范大学的食堂。

    用了几分钟的时间，商易云就来到了食堂内，根据陈菲韵的提示，他很快就发现了对方所在的地方。

    直接走到了陈菲韵的对面，开口说道。