用于锂离子电池的石墨烯导电剂:缘起、现状及展望

• 作者: 唐睿 康飞宇 杨全红 苏方远 贺艳兵 赵严
• 来源期刊: 科学通报
• 关键词: 石墨烯 导电剂 锂离子电池 “面-点”接触模式 位阻效应 至柔至薄至密
• 年，卷（期）: 2017,（32）
• 所属期刊栏目: 材料科学
• 页码范围: 3743-3756
• 页数: 14页
• 语种: 中文
• DOI: 10.1360/N972017-00668

摘要

石墨烯具有很高的电导率及柔性、二维、超薄的结构特性,是兼具“至薄至柔至密”特征、极具潜力的锂离子电池导电剂.使用在锂离子电池中,通过与活性物质“面-点”接触,“至薄至柔”的石墨烯具有非常低的导电阈值——使用量较少时就可以有效提高电极的电子电导率,大幅降低作为非活性物质的导电剂使用量,实现电池活性物质的“至密构建”,有效提高电池的体积能量密度.然而,石墨烯的二维平面结构又会对电极内部锂离子的传输产生“位阻效应”,影响高倍率条件下锂离子电池性能的发挥,因此,在使用石墨烯导电剂时,需要结合最终锂离子电池设计需求(能量或功率性能优先),综合考虑其对电子/离子传输过程的影响,提出石墨烯导电剂的设计方案.本文从石墨烯及其用作导电剂的特点、影响石墨烯导电剂使用的关键因素等方面出发,详细评述了石墨烯导电剂的应用缘起和研究现状,并对石墨烯的未来应用趋势和产业化前景进行了展望.