鋰離子電池負(fù)極材料的用途

負(fù)極材料，是鋰離子電池在充電過程中，鋰離子和電子的載體，起著能量的儲存與釋放的用途。在電池成本中，負(fù)極材料約占了5%-15%,是鋰離子電池的重要原材料之一。

鋰離子電池的負(fù)極是由負(fù)極活性物質(zhì)碳材料或非碳材料、粘合劑和添加劑混合制成糊狀膠合劑均勻涂抹在銅箔兩側(cè)，經(jīng)干燥、滾壓而成。鋰離子電池能否成功地制成，關(guān)鍵在于能否制備出可逆地脫/嵌鋰離子的負(fù)極材料。

石墨烯負(fù)極材料在鋰離子電池中的用途和發(fā)展。石墨烯因其高導(dǎo)電、導(dǎo)熱效應(yīng)等而備受儲能領(lǐng)域的關(guān)注，其復(fù)合材料用作鋰離子電池負(fù)極材料是顯著提升了鋰離子電池的電化學(xué)性能。與傳統(tǒng)鋰離子電池負(fù)極材料相比較，石墨烯作為鋰離子電池負(fù)極材料時，可有效提高相應(yīng)電池的比容量，增強(qiáng)電極和電解液之間的導(dǎo)電接觸，改善其充/放電倍率性能。同時，石墨烯柔韌的單原子層二維結(jié)構(gòu)也可有效抑制電極材料在充放電過程中發(fā)生體積變化引起的材料膨脹、粉化等，從而提高電池的循環(huán)穩(wěn)定性。

此外，通過化學(xué)氧化插層剝離再還原法合成的化學(xué)還原石墨烯表面含有特定的含氧化學(xué)基團(tuán)，如羧基、羥基和環(huán)氧基等，可為其結(jié)構(gòu)和表面功能改性以及與其他材料的復(fù)合供應(yīng)豐富的反應(yīng)和鍵合位點，也為三維超結(jié)構(gòu)石墨烯基復(fù)合材料的設(shè)計和合成供應(yīng)多種可能的途徑。

由于石墨烯片之間較強(qiáng)的π-π疊合用途，石墨烯可團(tuán)聚形成類似于石墨的層狀結(jié)構(gòu)，進(jìn)而影響鋰離子的嵌脫。這也證明純石墨烯并非是一種理想的鋰離子電池電極材料。