石墨烯在锂离子电池负极材料中的应用

石墨烯由于具有大的比表面积、柔韧性、高机械强度、优异的导电导热性以及良好的化学稳定性，使得石墨烯材料在储能领域得到了研究和应用，成为支撑纳米材料存储锂的理想辅助材料。

2023-09-18 10:40:05AG旗舰厅923

2004年，石墨烯被成功制备以来，由于其具有大的比表面积、柔韧性、高机械强度、优异的导电导热性以及良好的化学稳定性，使得石墨烯材料在储能领域得到了研究和应用，成为支撑纳米材料存储锂的理想辅助材料。随着电动汽车的快速发展，锂离子电池作为新能源汽车的重要组成部分，对锂离子电池的负极材料也有了越来越高的要求。目前，商业化的锂离子电池负极材料主要有石墨、钛酸锂和硅碳复合材料等。随着锂离子电池对负极材料的节能环保性要求日益提高，具有低成本、高性能特点的新型的碳材料石墨烯成为新型的负极材料越来越得到学术界和产业界的重视。

石墨烯在锂离子电池负极材料中的应用中的应用优势体现在以下四个方面：第一，石墨烯可以被用于锂离子电池的导电添加剂或涂层，石墨烯可以有效提高负极材料的电子传输性能，同时也可以抑制锂枝晶的形成和增强SEI膜（固体电解质界面膜）的稳定性。第二，利用石墨烯的高比表面积和活性官能团引入不同的离子添加剂或涂层，可以作为界面工程或修饰技术的载体，从而优化负极材料与电解液之间的界面反应和传输过程。第三，石墨烯可以与金属锂、合金材料、硅基材料、锡基材料等高容量负极材料复合使用，形成均匀和紧密的复合或涂层结构，从而提高负极材料的综合性能。第四，利用石墨烯的高比表面积和孔隙率的优势，作为多孔或空心结构的负极材料，可以提高锂离子的储存和传输能力。

石墨烯作为一种导电性、导热性以及机械强度均极佳的材料，作为电池的负极材料的重要组成部分之一，随着其在锂离子电池应用的逐步提升，必将让新能源汽车的品质有飞跃性的进步。

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