石墨烯在鋰電池電極材料有哪些應(yīng)用,？
  石墨烯是近年來研究較多的一種新型材料,，具有良好的導(dǎo)電性能和倍率性能，將其應(yīng)用
于鋰離子電池負(fù)極材料中,，可以大幅度提高負(fù)極材料的電容量和大倍率充放電性能,。
石墨烯是一種單原子層厚度的石墨材料，具有*的二維結(jié)構(gòu)和優(yōu)異的電學(xué)堯力學(xué)以及
熱學(xué)性能,。理想的石墨烯其所有碳原子均暴露在表面,是真正的表面性固體, 具有超大的比表
面積(2630m·2 g -1 ),，同時(shí)具有良好的導(dǎo)電性和導(dǎo)熱性,是很有潛力的儲能材料。
在鋰離子電池應(yīng)用方面,，石墨烯材料有其*的優(yōu)勢:
(1) 石墨烯具有優(yōu)良的導(dǎo)電和導(dǎo)熱特性,亦即,本身已具有了良好的電子傳輸通道,而良好
的導(dǎo)熱性能也確保了其在使用中的穩(wěn)定性,；
(2)聚集形成的宏觀電極材料中,石墨烯片層的尺度在微納米量級,遠(yuǎn)小于體相石墨,使得
Li+在石墨烯片層之間的擴(kuò)散路徑較短；而且片層間距也大于結(jié)晶性良好的石墨,更有利于
Li+的擴(kuò)散傳輸,。
（3）因此,石墨烯基電極材料同時(shí)具有良好的電子傳輸通道和離子傳輸通道,非常有利于
鋰離子電池功率性能的提高,。
通過優(yōu)化石墨烯復(fù)合材料的微觀結(jié)構(gòu)，例如夾層結(jié)構(gòu)或石墨烯片層包覆結(jié)構(gòu),，可進(jìn)一步
提高材料的電化學(xué)性能,。在正極復(fù)合材料中，石墨烯形成的連續(xù)三維導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò)可有效提高復(fù)
合材料的電子及離子傳輸能力,。此外,，相比于傳統(tǒng)導(dǎo)電添加劑，石墨烯導(dǎo)電劑的優(yōu)勢在于能
用較少的添加量,，達(dá)到更加優(yōu)異的電化學(xué)性能,。
現(xiàn)有的研究表明，純石墨烯材料由于循環(huán)庫侖效率低,、充放電平臺較高以及循環(huán)穩(wěn)
定性較差,，并不能取代目前商用的碳材料直接作為鋰離子電池負(fù)極材料使用。這主要是由于
石墨烯較大的比表面積會導(dǎo)致材料與電解質(zhì)接觸面積大,，材料中存儲的鋰離子與電解質(zhì)分子
會發(fā)生不可逆反應(yīng)形成 SEI 膜,。同時(shí)，碳材料表面殘余的含氧基團(tuán)與鋰離子發(fā)生不可逆副反
應(yīng),，填充碳材料結(jié)構(gòu)中的儲鋰空穴,，造成可逆容量的進(jìn)一步下降。此外,，石墨烯片層極易聚
集堆積成多層結(jié)構(gòu),，從而喪失了其因高比表面積而具有的高儲鋰空間的優(yōu)勢,。但石墨烯可以
作為一種優(yōu)異的基體材料在復(fù)合電極材料中可發(fā)揮更大的作用,。
由于將石墨烯應(yīng)用于鋰離子電池可以解決傳統(tǒng)鋰電池能量密度和功率密度難以兼得的
問題,，石墨烯在鋰離子電池中應(yīng)用是一個非常有前途的方向。石墨烯可以在多個方面應(yīng)用于
鋰電池中,，比如石墨烯復(fù)合負(fù)極材料,，如硅碳復(fù)合負(fù)極材料；也可以作為鋰電池正負(fù)極材料
的導(dǎo)電添加劑,，還可以涂覆于鋁箔集流體上,，形成石墨烯功能涂層鋁箔石。近年來,，我國已
有不少企業(yè)從事這方面的研究,，并取得了積極進(jìn)展。

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