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三維石墨烯:給锂離子電池帶來新啟示

近日,中國科學院合肥物質科學研究院劉金雲副研究員等在研制高性能石墨烯锂離子電池材料方面取得新成果,研制了高容量循環穩定的三維石墨烯納米複合锂離子電池材料,具有三維有序穩定結構、高的活性材料負載量、短距離電子離子傳輸路徑等優點。

對于石墨烯電池,我們早已不陌生。石墨烯是一種納米結構單元組成的材料,具有高強度、高彈性和高導電性等。傳統的石墨烯是分散性的,在電池組裝過程中需要加入粘結劑等添加劑,會導緻電池容量的降低以及不穩定性的增加。這次新成果,是否在以往的基礎上取得了突破,為此記者特意聯系到劉金雲老師,同時也邀請了其他電池行業内的專家予以解讀。

與以往相比,此次三維石墨烯電池材料主要有兩個亮點:

1.本次石墨烯為“長程有序”的三維納米結構,增強了電池材料穩定性的同時,為锂離子擴散提供了優良通道環境,是發展高穩定性石墨烯電池的一個重要方向。

2.石墨烯與活性材料複合成納米尺度的“三明治”結構,可以大大增加活性材料負載量,并且縮短電子傳輸路徑。

正是以上亮點促成了三維石墨烯電池材料容量和循環穩定性的提高,對未來新電池體系開發是一個新的啟示。同時,劉金雲老師和部分專家也指出,目前研究的三維石墨烯電池材料在制備工藝路線(例如:化學氣相沉積法)和工業化量産條件的銜接方面,還需要進一步開展深入研究;同時,材料體系也需要進一步優化滿足锂離子電池工業體系。

綜上看來,本次新成果并非噱頭,是一項實實在在的進步。當前我國石墨烯材料正處于從實驗室走向産業化的關鍵時期,受生産技術條件、産業化應用以及價格等因素影響,真正成熟商品化還有很長一段路要走。希望總是美好的,而美好的事物永不消逝。

來源:第一電動網

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