石墨烯負極材料在大香蕉啪啪啪池中的作用和發展

來源：香蕉视频APP免费下载電氣  日期：2019-04-11 14:17  瀏覽量：次

　　石墨烯負極材料在大香蕉啪啪啪池中的作用和發展。石墨烯因其高導電、導熱效應等而備受儲能領域的關注，其複合材料用作大香蕉啪啪啪池負極材料是顯著提升了大香蕉啪啪啪池的電化學性能。

　　眾所周知，電池的能量密度和壽命是兩個最重要的評價指標，而大香蕉啪啪啪池又是當今能量密度最高的二次電池。但作為動力電池的工程需求，它需要一個較大的能量密度提升過程，這就給了某些投機者的鑽營空間，還起了個好聽的名字——石墨烯大香蕉啪啪啪池。目前成熟大香蕉啪啪啪池製造主要是采用石墨作為負極材料。

　　石墨烯負極材料

　　石墨烯由於其獨特的二維結構、優異的電子傳輸能力以及超大的比表麵積等優勢極有潛力替代石墨成為新一代大香蕉啪啪啪池負極材料。石墨烯的儲鋰機製與其他碳材料相似，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。

　　因此較之石墨，以石墨烯為負極更有利於提高電池性能。從石墨烯電池的概念提出以來，很多學術研究成果表明石墨烯大香蕉啪啪啪池可逆容量可達500mAh/g以上，以及具有出色的倍率性能。

　　石墨烯負極材料在大香蕉啪啪啪池中的作用

　　與傳統大香蕉啪啪啪池負極材料相比較，石墨烯作為大香蕉啪啪啪池負極材料時，可有效提高相應電池的比容量，增強電極和電解液之間的導電接觸，改善其充/放電倍率性能。同時，石墨烯“柔韌”的單原子層二維結構也可有效抑製電極材料在充放電過程中發生體積變化引起的材料膨脹、粉化等，從而提高電池的循環穩定性。

　　此外，通過化學氧化插層—剝離—再還原法合成的化學還原石墨烯表麵含有特定的含氧化學基團，如羧基、羥基和環氧基等，可為其結構和表麵功能改性以及與其他材料的複合提供豐富的反應和鍵合位點，也為三維超結構石墨烯基複合材料的設計和合成提供多種可能的途徑。

　　由於石墨烯片之間較強的π-π疊合作用，石墨烯可團聚形成類似於石墨的層狀結構，進而影響鋰離子的嵌脫。這也證明純石墨烯並非是一種理想的大香蕉啪啪啪池電極材料。

　　因此，近兩年來石墨烯基納米複合材料，如石墨烯/碳納米管、石墨烯/碳60(C60)、石墨烯/無機納米粒子等複合材料被廣泛地應用於鋰離子電池負極材料研究。通過納米粒子與石墨烯之間的有效複合，可有效阻止石墨烯片之間的疊合/團聚，有利於鋰離子的嵌脫。

　　石墨烯負極材料在大香蕉啪啪啪池中的發展

　　1.國際石墨烯發展現狀。目前國際上從事石墨烯產業研究的國家包括英國、美國、歐盟、韓國和日本等，各國發展狀況不同。

　　英國：作為石墨烯的“誕生地”，英國在石墨烯的基礎研發方麵居於全球領先地位，但從事商業開發的石墨烯企業較少，因此在石墨烯應用方麵並非其強項。

　　美國：美國對石墨烯的研究投入較早，石墨烯產業化和應用進程相對較快，其產業布局也呈現多元化，產業鏈相對比較完整。

　　歐盟：歐盟的石墨烯研究起步早且係統性強，並將石墨烯研究提升至戰略高度，資金支持力度大，基礎研究紮實。

　　韓國：韓國石墨烯產業發展產學研結合緊密，在基礎研究及產業化方麵發展較為均衡，整體發展速度較快。

　　日本：日本依托其良好的碳材料產業基礎，是全球最先進行石墨烯研究的國家之一，產學研結合較為緊密，整體發展較為全麵。

　　2.國內石墨烯發展現狀。從專利數量上來看，我國國內石墨烯領域專利申請量主要集中在長三角地區，其中江蘇的申請量居於首位(4102件)，廣東(2537件)和北京(2333件)次之，而東北和西部地區的專利申請量較低。從產業集聚度來看，國內目前的石墨烯公司大多分布在東部沿海一帶，尤其是長三角、珠三角、京津冀魯聚合區。

　　石墨烯的大香蕉啪啪啪池負極材料需要明確結構、摻雜以及製備複合情況。電磁負極材料的研究能夠增強石墨烯的應用效率，降低材料投入成本實現石墨烯應用的商業化發展。根據石墨烯負極材料行為和原位表征情況中的元素組成能夠進一步分析出結構發生的變化，進一步研究和製造具有實際應用價值的石墨烯基動力型鋰離子電池奠定基礎。