據(jù)外媒報道，美國伊利諾伊大學芝加哥工程學院(theUniversityofIllinoisatChicagoCollegeofEngineering)的研究人員發(fā)布了一份研究報告，表示石墨烯或許可以從鋰離子電池著火時吸走氧氣，降低起火風險。

伊利諾伊大學芝加哥工程學院機械和工業(yè)工程副教授RezaShahbazian-Yassar表示：“我們認為，如果有一種方法可以防止正極釋放的氧氣與電池內其他易燃品相結合，就可以降低起火的可能性?！?/p>

RezaShahbazian-Yassar

研究結果發(fā)現(xiàn)，石墨烯材料就是可行解決方案，石墨烯是一種具有獨特性質的超薄碳原子層。Shahbazian-Yassar與他的同事以前曾使用過石墨烯調節(jié)鋰金屬電池電極上積聚的鋰。

除了氧原子無法從石墨烯片中滲出，石墨烯還具有強度高、柔韌性好、可導電等優(yōu)點。他們認為，如果用石墨烯將鋰電池的鈷酸鋰正極顆粒包裹起來，就可能阻止氧氣逸出。

首先，研究人員用化學方法改變了石墨烯，使其具有導電性。接下來，他們將鈷酸鋰正極電極的微小顆粒包裹在導電的石墨烯中。當研究人員使用電子顯微鏡觀察被石墨烯包裹的鈷酸鋰顆粒時發(fā)現(xiàn)，與未包裹石墨烯的顆粒相比，在高溫下，釋放的氧氣明顯減少。

接下來，研究人員將被石墨烯包裹的顆粒與粘合材料相結合，形成了一個正極，集成至鋰金屬電池中。當研究人員測量電池循環(huán)過程中氧氣釋放情況時發(fā)現(xiàn)，即使在非常高的電壓下，也幾乎沒有氧氣從正極中逸出。即使在200次充放電循環(huán)之后，鋰金屬電池的表現(xiàn)仍然很好。

Sharifi-Asl表示：“與傳統(tǒng)的鋰金屬電池相比，正極包裹了石墨烯的電池在快速循環(huán)后僅損失了約14%的容量，而在相同條件下，傳統(tǒng)鋰金屬電池的性能下降了約45%”。

Shahbazian-Yassar表示：“石墨烯是阻止氧氣進入電解質的理想材料。該材料不透氧、可導電、具柔韌性、強度高，能夠承受電池內部條件。而且其只有幾納米厚，因此不會額外增加電池的質量。我們的研究表明，在正極中使用石墨烯可減少氧氣的釋放，可能是將電池起火風險顯著降低的一種方法，而此類電池可以為手機和汽車提供動力”。