鉅大LARGE | 點擊量：875次 | 2021年07月16日
石墨烯鋰離子電池—鋰離子電池材料的調味品
石墨烯鋰離子電池—鋰離子電池材料的調味品。目前市面上宣稱的“石墨烯電池”是一個不準確的概念，準確的講基本上都是在材料中加入一點石墨烯，以提高鋰離子電池的部分性能，可以叫為石墨烯基鋰離子電池。石墨烯可以作為鋰離子電池的調味品，但是作為主材就不太適宜了。
石墨烯，是由碳原子組成的單原子層平面薄膜，是目前世界上已知的最輕薄、最堅硬的納米材料，因為惟有一層原子，電子的運動被限制在一個平面上，使石墨烯成為了世界上導電性最好的材料。
石墨烯鋰離子電池—鋰離子電池材料的調味品
1)負極材料
石墨烯由于其神奇的二維結構、優異的電子傳輸能力以及超大的比表面積等優點極有潛力替代石墨成為新一代鋰離子電池負極材料。石墨烯的儲鋰機制與其他碳材料相近，充電時鋰離子從正極脫出經過電解質嵌入碳材料層間形成形成Li2C6，放電時鋰離子脫出返回正極。
符合Exic IIB T4 Gc防爆標準
充電溫度：0~45℃
-放電溫度：-40~+55℃
-40℃最大放電倍率：1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%
很多學術研究成果聲明石墨烯鋰離子電池可逆容量可達500mAh/g以上，以及具有出色的倍率性能。
2)石墨烯作為導電劑
導電劑的首要用途是提高電子電導率，石墨烯是片狀結構，與活性物質的接觸為點-面接觸，可以最大化的發揮導電劑等用途，減少導電劑的用量，從而可以多使用活性物質，提升鋰離子電池容量。
理論上，石墨烯的超快導電性能夠提高電池的倍率性能，但是事實是石墨烯的單片層結果妨礙了鋰離子電池的擴散，尤其是在大倍率充放電時電池內部極化加重，電池放電容量降低。
3)助力高溫鋰離子電池技術沖破
石墨烯助力的高溫鋰離子電池技術沖破重要來自三個方面：在電解液中加入特殊添加劑，除去痕量水，防止電解液的高溫分析；電池正極選用改性的大單晶三元材料，提高材料的熱穩定性；同時，采用新型材料石墨烯，可實現鋰離子電池與環境間的高效散熱。
4)作正極材料的輔料
從國內動力鋰電池兩大主流技術—磷酸鐵鋰離子電池和三元鋰離子電池來看，石墨烯包覆磷酸鐵鋰只能微弱提高充電性能，使充電時間略為減少，而石墨烯包覆三元材料會使材料性能下降，反而是氧化石墨烯性能會有所改善。由于石墨烯本身的昂貴，將這一技術市場化的時候，要考慮成本與效果之間的平衡。
石墨烯成為鋰離子電池改性的首選考慮與它能夠在鋰離子電池重要部件和輔件起用途有重大關系，石墨烯可以作為鋰離子電池的調味品，但是作為主材就不太適宜了。因此，石墨烯電池替代鋰離子電池成為電動汽車電池的可能性很小，產業化前景渺茫。
