石（shí）墨烯市場已達（dá）到10億個鋰電池的爆炸點
石墨烯市場已達到10億個鋰電池的（de）爆炸點
來源：東莞市（shì）捷誠石墨製品有限公司 發布時間：2018-12-08 點擊次數：136
鋰（lǐ）離子電池主要由正極、負極、隔膜和電解液組成。決定鋰離子電池整體（tǐ）電化學性能的關鍵是（shì）電極（jí）材料，從鋰離子電池的（de）工作原理出發，電子和鋰離子參與鋰離子電池的充放電過程。鋰離子電池的電極必須是離子和（hé）電子的混合導體。
然而，由於鋰電池正極活性物質大多是過渡金屬氧化物或過渡金屬磷酸鹽，因此它（tā）們（men）大（dà）多（duō）是導電性差的半導（dǎo）體或絕緣體，其（qí）導電性介於10-3-10-9Scm之間。陰極材料的E直接限製了固相中李+的輸運速率。特別是在快速充放電條件下，極化（huà）電壓升高，放電平台（tái）過早終止，導致循環容量迅速衰（shuāi）減。
鋰電池的廣泛應（yīng）用，對鋰電池的導電性、耐久性和循環壽命提出了更高（gāo）的（de）要求。為了解決陰極材料（liào）導電（diàn）性差（chà）的問題，通常在電極活性（xìng）物質中加入高導電性導電劑（jì），導電添加劑的作用是收集特定（dìng）活性物質之間以及活（huó）性物質與膠體之間的微電流。因此，在鋰離子（zǐ）電池電極材料中加入導電劑來構建導電網絡，可以降低電池的內阻，有效地提高電池的電子遷移率。遷移率，從而提高了電極的（de）充放電速（sù）率（lǜ），保證（zhèng）了電池的良好充放電性能。
目前，導電劑包括傳統的導電（diàn）劑（jì）（以炭黑）、碳納米管和石墨烯，導電炭黑具有（yǒu）粒徑小、比（bǐ）表麵積大（dà）的特點。它能吸收液體並（bìng）在電池中保持液體。其缺點是價格昂貴，難以分散。碳納米管（CNT）是（shì）近年來出（chū）現的新型導電劑。它們（men）的直徑一般為5納米，長度為（wéi）10-20微米（mǐ）。石墨烯不僅可以充（chōng）當導電網絡中的導體，而且具有（yǒu）雙層效應，在超級電容器（qì）中扮演著高速的角色，相比之下（xià），石墨烯作為一種新興的材料，比導電炭黑和（hé）碳納米管具有更優異的性能。
石墨烯是一（yī）種二維片狀納米材料，理論比表麵積2630m2/g，微強度130GPa，鋼100倍，導熱係數3倍，載流子遷移率10倍，室溫電阻（zǔ）率最低。因此，石墨烯具有優良的導電性和導熱性，在鋰電池產品的應用中具有（yǒu）巨大的潛（qián）力和廣闊的前景。在電極材料之間，導（dǎo）電機理由傳統的點線接觸轉變為表（biǎo）麵接觸。
在導（dǎo）電劑用量相同的前提下，石墨（mò）烯的電阻率是碳納米（mǐ）管的十分之一，是導電炭黑的百分之四十。石墨烯的導熱性能明顯（xiǎn）優（yōu）於導電炭黑和碳納米管，而且石墨烯的導（dǎo）熱性能高達5300Wm K，優於所有材料（liào）。有利於（yú）電池的散（sàn）熱、高低溫（wēn）性能，延長電池的壽命。
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除了提高鋰離子電池的電導率外，石（shí）墨烯導體還保持了（le）鋰離子電池的電導率，這間接地提高了磷酸鐵鋰由於（yú）較少的添加而導致的壓實密（mì）度，從而間接（jiē）地提高了鋰的體積能（néng）量密度。另一方麵，磷酸鐵鋰的電導（dǎo）率增加，電（diàn）池倍增率顯著提高，石墨烯導（dǎo）電劑（jì）使動（dòng）力電池容量比其（qí）它類型的動力電池下降更多，循環次（cì）數l電池壽命（mìng）大大增（zēng）加。
長期以來，石（shí）墨烯（xī）的批量（liàng）生產一直麵臨著成本高、產率低、質量不穩定的問題。低成本批量生產（chǎn）質量好、缺陷少、層數少（shǎo）的石（shí）墨烯是石墨烯產業化的前提，而石墨烯作為納米材料容易聚集，如何有效地製備鋰（lǐ）離子電池正極（jí）材料是分散石墨烯的另一大難題。隨著研發技術的不斷（duàn）進步（bù），解決了製約石墨烯導電劑（jì）產業化的難題。
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