石墨烯在鋰電池的應(yīng)用

石墨烯是單層的碳原子，以sp2雜化軌道組成的片狀連續(xù)六角型的二維材料。它是已知的世上最薄、最高強(qiáng)度和硬度、幾乎完全透明的晶體材料，只吸收2.3%的可見(jiàn)光，理想狀態(tài)下的強(qiáng)度約為普通鋼的100倍。在室溫下的導(dǎo)熱系數(shù)高達(dá)5 300W /（m·K），與碳納米管的導(dǎo)熱系數(shù)上限5800W /（m·K）相當(dāng)，室溫下它的電子遷移率在15000cm2/（V·s）以上，高于一般的碳納米管并高于硅晶體10倍以上，它的電阻率約為10-6Ω·m，低于銅和銀，為世上電阻率最小的材料，理論比表面積可達(dá)到2630 m2/g。

石墨烯的高導(dǎo)電、導(dǎo)熱性、低電阻率、高強(qiáng)度和硬度，以及易與其他材料合成的雙面開(kāi)放的結(jié)構(gòu)特性，將有希望大幅度提高現(xiàn)有鋰離子電池的性能。根據(jù)許多石墨烯鋰離子電池的研究進(jìn)展可以發(fā)現(xiàn)，石墨烯在改善鋰離子電池性能方面的潛能。石墨烯與鋰離子電池的正極材料復(fù)合，可以增加電極材料的比表面積、改善導(dǎo)電率從而提高材料的有效容量。與金屬氧化物復(fù)合可以增加材料的導(dǎo)電率，由于石墨烯本身的結(jié)構(gòu)特性可以避免金屬氧化物在充放電過(guò)程中的體積膨脹，從而增加材料的穩(wěn)定性，提高材料的充放電壽命。

　　現(xiàn)階段，石墨烯本身質(zhì)量難以達(dá)到無(wú)缺陷和100%的單層率，導(dǎo)致石墨烯鋰離子電池的性能，無(wú)法到達(dá)預(yù)期的性能。但是在石墨烯制備技術(shù)不斷發(fā)展的趨勢(shì)下，石墨烯質(zhì)量較之前有大幅度提升，我們可以預(yù)期未來(lái)的石墨烯電池的性能將有更大幅度的性能提升。

　　近年來(lái)，可穿戴設(shè)備、 無(wú)線藍(lán)牙音箱等新興電子產(chǎn)品市場(chǎng)前景可觀。 隨著智能化進(jìn)程，預(yù)計(jì)3C鋰電池市場(chǎng)需求將會(huì)持續(xù)增長(zhǎng)。對(duì)于鋰電池企業(yè)來(lái)說(shuō)，應(yīng)把握市場(chǎng)發(fā)展趨勢(shì)，充分挖掘新興電子產(chǎn)品市場(chǎng)需求，研發(fā)出高安全、高倍率的3C鋰離子電池。

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