電池工況循環(huán)方式采用北京市公交車環(huán)線市區(qū)工況模型（如圖1）：該模型包括環(huán)線路和市區(qū)一般道路兩段，環(huán)線路段為二、三、四環(huán)，分為三個(gè)階段，且分別有加速、勻速、減速、怠速等；整個(gè)工況循環(huán)共220s。根據(jù)純電動(dòng)車功率分配及車輛受力分析，可以計(jì)算得到電池的放電功率和回饋功率，在選定車型及電池組合情況下，可得到單體電池的行駛工況功率輸入/輸出曲線，如圖2所示。

表1為工況循環(huán)試驗(yàn)安排。試驗(yàn)溫度分別為25℃（常溫）和45℃（高溫），常溫模擬工況功率等級(jí)100%的試驗(yàn)所用電池標(biāo)記為ND1，高溫模擬工況功率等級(jí)100%，200%和300%的試驗(yàn)所用電池分別標(biāo)記為AD4、AD5、AD6。試驗(yàn)程序?yàn)椋海?）首先將電池在（25±2）℃環(huán)境下充電。充電采用CC/CV方式，恒流充電電流為1.60A（0.5C），恒流充電截止電壓為3.85V，恒壓充電截止電流為0.32A（0.1C），電池3h率額定容量為3.2A·h；（2）分別在常溫和高溫下開始循環(huán)，充電回饋抵消部分能量消耗，循環(huán)放電深度為80%，每次充電可以完成113次以上循環(huán)；（3）重復(fù)（1）~（2）步驟；（4）當(dāng)電壓低于2.00V或高于4.00V時(shí)循環(huán)終止。在一定的循環(huán)間隔期內(nèi)測(cè)試電池的參考性能（RPTs），用以表征循環(huán)后電池性能衰減情況。根據(jù)不同試驗(yàn)，溫度間隔期分別定為20和10d。RPTs測(cè)試主要包括容量、直流內(nèi)阻、交流內(nèi)阻等。直流內(nèi)阻采用美國(guó)先進(jìn)電池聯(lián)盟USABC的《ElectricVehicleBatteryTestProceduresManual》中提到的方法，交流內(nèi)阻為1kHz內(nèi)阻值。

模擬工況100%功率等級(jí)的一個(gè)對(duì)應(yīng)相應(yīng)車型行駛1.1~1.2km。

本文研究對(duì)象為某動(dòng)力電池公司提供的磷酸鐵鋰動(dòng)力電池，正極為磷酸鐵鋰，負(fù)極為天然石墨，電解質(zhì)溶液為1.1mol/L的LiPF6/EC+DMC+DEC。

循環(huán)后將電池在干燥房?jī)?nèi)拆解，并在手套箱內(nèi)將正負(fù)極分別組裝成原理電池，通過原理電池充放電、交流阻抗等考察電池在循環(huán)過程中的失效機(jī)理。原理電池對(duì)電極為鋰片，電解質(zhì)溶液為1.0mol/L的LiPF6/EC+DMC。根據(jù)相關(guān)研究報(bào)告，石墨烯（Graphene）是一種由C原子經(jīng)sp2電子軌道雜化后形成的蜂巢狀的準(zhǔn)二維結(jié)構(gòu)，是C元素的另外一種同素異形體。與其他新材料相比，石墨烯具有眾多優(yōu)良的特點(diǎn)，如載流子遷移率高、電流密度大、強(qiáng)度高、導(dǎo)熱率高、超薄超輕超硬，同時(shí)具有高性能傳感器、可強(qiáng)化電子輸送、催化劑、吸氫、雙極半導(dǎo)體、無(wú)散熱傳輸?shù)裙δ?。由于石墨烯的性能?yōu)良、功能眾多而被廣泛應(yīng)用到鋰電子電池、超級(jí)電容、導(dǎo)電油墨、觸摸屏、軟性電子、散熱、涂料、傳感器等領(lǐng)域，此外，在高頻電子、環(huán)保、光電、聚合物、海水淡化、太陽(yáng)能電池、燃料電池、催化劑、建筑材料等領(lǐng)域，也能發(fā)現(xiàn)石墨烯的身影。有專家預(yù)計(jì)，未來幾年內(nèi)，石墨烯將主要用于“導(dǎo)電油墨”、“防腐涂料”、“散熱材料”、“鋰電池”、“超級(jí)電容”等五大領(lǐng)域。