石墨烯鋰電池在正極材料中的應(yīng)用介紹
來源：寶鄂實(shí)業(yè)
2019-11-22 11:58
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鋰電池的正極材料例如常用LiCoO2、LiMn2O4和LiFePO4都是不良的電子導(dǎo)體，它們的電導(dǎo)率分別為10-4、10-6和10-9Scm-1。在目前現(xiàn)有的鋰離子電池體系中，電池使用的正負(fù)極材料本身具有較低的離子與電子電導(dǎo)率，這是影響和限制鋰電池充放電循環(huán)和倍率性能的主要因素。
所以為了充放電過程中充分有效利用正極材料同時能提高鋰電池的倍率性能，要在正極材料中加入導(dǎo)電劑，傳統(tǒng)的導(dǎo)電劑一般是石墨。而石墨烯本身具有非常高的電子傳導(dǎo)率，用石墨烯作為導(dǎo)電添加劑是其在鋰電池中最直接，也是最廣泛的應(yīng)用。
石墨烯三元正極材料和導(dǎo)電漿料是動力電池的核心材料，直接關(guān)系著動力電池的性能。石墨烯改性三元材料在倍率性能和循環(huán)穩(wěn)定性方面明顯優(yōu)于傳統(tǒng)三元材料，能夠大幅提高新能源汽車的續(xù)航里程。三元正極材料的投產(chǎn)，將大大提高鋰電池的倍率性能，降低了鋰電池的內(nèi)阻，進(jìn)而從材料上解決電池續(xù)航時間短的瓶頸問題，可滿足國內(nèi)國際動力汽車鋰電池亟需的技術(shù)及規(guī)模需求。
石墨烯作為導(dǎo)電劑的問題
對于石墨烯導(dǎo)電劑的實(shí)際應(yīng)用，需要綜合考慮石墨烯對電子電導(dǎo)的“面-點(diǎn)”促進(jìn)作用和對離子傳導(dǎo)的“位阻效應(yīng)”；針對導(dǎo)電劑用量和最終電池的能量/功率密度綜合考慮設(shè)計電極的厚度。對于LFP體系的鋰離子電池，由于石墨烯對鋰離子傳輸?shù)挠绊懛浅?qiáng)，所以需要特別注意電極的厚度。
