石墨烯材料在鋰電池儲能領(lǐng)域的應(yīng)用詳解
來源：寶鄂實業(yè)
2019-12-29 16:28
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一是石墨烯在鋰電池中可以直接用作負(fù)極材料或者正負(fù)極復(fù)合材料，但由于成本高、造價大，暫時還難以推廣；
二是石墨烯涂層應(yīng)用在正極集流體的鋁箔，能有效減少極化，提高倍率性能，尤其對于現(xiàn)行的高比能量、高電壓體系的三元電池而言，石墨烯材料能有效提升電池的循環(huán)壽命；
三是石墨烯作為正極導(dǎo)電劑來使用，在材料制備過程中，充分利用石墨烯的導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò)特性來修飾正極材料；
四是在傳統(tǒng)導(dǎo)電劑及高端多元化的導(dǎo)電劑應(yīng)用領(lǐng)域，石墨烯以其優(yōu)良的導(dǎo)電特性，扮演著重要的角色：作為柔性薄片，在活性物質(zhì)之間形成了面與點的接觸，為了更好的提升電極片的導(dǎo)電性，在工業(yè)化生產(chǎn)應(yīng)用中，經(jīng)常讓石墨烯與導(dǎo)電碳黑來混合使用，從而實現(xiàn)點與點，點與面的充分接觸。
石墨烯作為基底材料可以很好的負(fù)載活性物質(zhì)，控制材料的尺寸，提高電極的導(dǎo)電性，收束材料體積膨脹，提高電池性能；在集流體上的涂覆可以保護集流體，延長使用壽命，減少極化，提升倍率特性；在動力電池中，作為導(dǎo)電劑添加劑，有利于提高極片的壓實密度，提高材料的導(dǎo)電性。
我國是鋰電池最主要的生產(chǎn)國之一。2014年，我國鋰電池產(chǎn)量達52.87億只，占全球總產(chǎn)量的71.2%，已連續(xù)10年位居全球首位。截止至2018年底，我國鋰電池產(chǎn)量達到139.87億只，比2014年增長了一倍多。伴隨鋰電池生產(chǎn)廠家在技術(shù)上的革新，性能和安全性的提升，人們對鋰電池的需求仍會不斷增長，預(yù)計到2024年，我國鋰電池行業(yè)市場規(guī)模將超過1500億元。
石墨烯在新型儲能材料上具有獨特的優(yōu)勢和巨大的潛力，應(yīng)用前景非常廣闊。相比于其他國家，我國石墨烯研發(fā)主要集中在石墨烯制備及其在鋰離子電池電極中的應(yīng)用，而在制備半導(dǎo)體器件方面的專利相對較少。當(dāng)前我國石墨烯發(fā)展正處于從實驗室走向產(chǎn)業(yè)化的關(guān)鍵時期，應(yīng)打造先導(dǎo)產(chǎn)業(yè)，推動石墨烯產(chǎn)業(yè)做大做強。
