石墨烯與聚陰（yīn）離子型正（zhèng）極材料的複合
2. 石墨（mò）烯複合正極材料
石墨烯與聚陰離子（zǐ）型正極材料的複合
尖晶石型的（de）LiMn2O4以及橄欖石型的LiFePO4是目前（qián）實際應用較為廣泛（fàn）的（de）鋰電池（chí）正極材料。但這類材料的電子傳導性差、Li+遷移過慢、大倍率充放電下電極與電解液間的（de）電阻率大。一些（xiē）研（yán）究中，引入石墨烯材料為解決這些（xiē）問題帶來了可行的途徑。使（shǐ）用石墨烯改性（xìng）的LiFePO4和LiMn2O4，電子的（de）傳導率和倍率性能有了明（míng）顯（xiǎn）提升。主（zhǔ）要原因是石墨烯材料的（de）使用大大（dà）縮短（duǎn）了鋰離子（zǐ）在正極材料中的擴散路（lù）徑，同時複合材料內部的高空隙率（lǜ）也為鋰離子提供了大量的可嵌（qiàn）入空間（jiān），儲鋰容量和能量密度得到提升。例如，碳包覆LiFePO4/石墨烯納米晶片（圖6）在17 mA/g 的電流密度下（xià）充放電循環（huán）100 次後，可逆儲鋰容量為158 mAh/g，庫倫效率高於97%。在60C下充放電後的可逆容量（liàng）為83 mAh/g，該材料的倍率（lǜ）性能很優異[7]。
石墨烯與釩係材料複合
釩係材料作為鋰電池正極材料（liào）成本低廉、電化學活性（xìng）較高、能量密度高，受到了（le）廣泛的關注和大量工作（zuò）者（zhě）的深入研究。然而，釩係材料倍率（lǜ）性能較差、電荷轉移電阻（zǔ）較高以及晶體結（jié）構容（róng）易粉（fěn）化等缺陷製約其在（zài）實際應用領域（yù）的發展。
其中VO5理論比容量(440 mAh/g)遠高於現在商業化（huà）的鋰離子電池的（de）正極材料，是具有很大潛力的（de）鋰離子電（diàn）池（chí）的正極材料。將VO5納米顆粒與石墨（mò）烯複合來解決釩係材料電導率低、鋰離子傳輸速率慢的的研究較多。引（yǐn）入石墨烯材料同時可以有效地解決其納米顆粒之間團聚問題，從而更有（yǒu）效地發揮VO5原有的高容量潛力。V2O5是另一種備受關注的釩係材料，與VO5原理相同，石墨烯的（de）引入同樣可以提高其倍率性能。V2O5量子（zǐ）點/石墨（mò）烯納（nà）米複合材料(VQDG)，如圖7所示。在電流密度為（wéi）50、100、200、500 mA/g 充放電檢測（cè），容量保持率分別為100%、96.92%、89.16%以及65.72%[8]。
3. 總結與展望
對於鋰電的負極材料而言（yán），過渡金屬氧化物或具有前景的Si基材料（liào）進行（háng）石墨烯摻雜後在比容量、電壓特性、內阻、充放電性能、循環性能、倍率性能等電化學性能方麵已經表現出（chū）了優異的特性。石墨烯（xī）基中雜原（yuán）子摻雜引入了更多的表麵缺陷，提高石墨烯材料的電導率，得複合材料擁有更優良的性能。鋰電正極材料類（lèi）似，引入石墨烯材（cái）料到鋰離子電池正（zhèng）極材料係統可以提高正極材（cái）料的電導率，保護正極材料避免粉化、崩塌，抑製正極材（cái）料（liào）的溶解。
石墨烯在鋰電電（diàn）極材料（liào）展現的優勢是該（gāi）領域較為關注（zhù）的一個方麵，為使電極材料性能發揮其本（běn）身具有（yǒu）的高容量潛力該方（fāng）法將是較（jiào）為可行的方法。在實現（xiàn）大規模工（gōng）業化生產單層或（huò）幾層石墨烯材料後，石墨烯將在鋰電領域大展拳腳。就目前的研究現（xiàn）狀而言，提高鋰電的（de）功率、容（róng）量（liàng）性能一方麵（miàn）應該加強開發具備高容量特性的（de）新材料體係；另一方麵，可通過構建合理的材料結構，如通過對材料的尺寸、形貌、表（biǎo）麵缺陷等的調控改變材料的電化學（xué）性能，當然電極（jí）材料本身的微觀結構（gòu）以及複合材料間相互作用如何影響材（cái）料電化（huà）學性能有待更深入的研究。
本文出自東莞市捷誠（chéng）石（shí）墨製品有限公司官網：http://www.hryok.com 權威發布， 東莞市捷誠（chéng）石（shí）墨製品有限公司是（shì）一家集銷售、應用開發，產品加工的石墨（mò）專業廠家，專門為模具行業、機械行業、真空熱處理爐、電子（zǐ）半（bàn）導體及太陽能光伏產業等（děng）提供石墨材料、石墨電極（jí）和相關的石墨製品，歡迎致電13549365158更多關於石墨製品方麵信息，可回（huí）本網站產品頁（yè）麵詳細了（le）解點擊：石墨製（zhì）品（pǐn） 石墨模具 石墨坩堝 石墨轉（zhuǎn）子 石墨（mò）軸承 石墨板 石墨棒 石墨（mò）匣（xiá）體 石墨熱場（chǎng） 真（zhēn）空爐石墨製品 電子石墨模具