石墨烯复合电极材料的设计制备-石墨烯产业专题

石墨烯复合电极材料的设计制备

时间:2023-07-04 作者: 来源:中粉石墨烯门户

中国粉体网讯 锂离子电池是世界上应用最广泛的高性能二次电池，但其性能依然难以满足电动汽车、电子产品、规模储能等应用场景。市场对锂离子电池能量密度、倍率性能及循环性能等不断提出更高要求。

不同导电剂与正极颗粒连接方式的示意

石墨烯负极

与石墨相比，不具有层状结构的石墨烯用作锂电负极的前景不乐观，纯石墨烯的充放电曲线与硬碳和活性炭材料非常相似，还有首次循环库仑效率低、没有充放电平台及循环稳定性差的缺点。因此，目前纯的石墨烯不存在取代石墨类材料直接用作锂电池负极的可能性。但石墨烯基复合材料有可能作为高性能电极材料推动锂电池产业的发展。

常规锂电池中所采用的是石墨等负极材料，比容量和能量密度偏低，不能满足市场的新需求。目前负极材料的研究主要集中在能促进电池容量提升的Si基材枓、锂金属材枓、过渡金属氧化物/硫化物等方面，但这些材料普遍存在体积变化大、导电性差等问题，制约了锂电池的性能。将石墨烯与这些新型负极材料复合，构建各种包覆结构，是解决此问题的有效途径。

2023年8月，中国粉体网将在山城重庆举办“2023先进正极材料技术与产业高峰论坛暨第一届钠离子电池材料技术研讨会”。我们有幸邀请到安徽大学的王俊中教授为我们带来题为《石墨烯复合电极材料的设计制备》的报告。

团队经过多年的努力，获得了批量化低成本制备高分散性石墨烯的关键技术，为石墨烯复合电极材料的设计制备打下了基础。研究发现，高分散性石墨烯，能促进碳资源（如沥青、纤维素）活化和碳化，降低能耗，提高产物导电性，提升离子储能动力学，提高锂硫电池正极材料的储能性能。报告还将介绍电极材料的设计制备与高性能，包括复合集流体及正极的理性设计，探讨离子储能的机理与调控机制，展望电池材料的未来发展。