石墨烯材料在锂离子电池储能领域的应用详解

一是石墨烯在锂离子电池中可以直接用作负极材料或者正负极复合材料，但由于成本高、造价大，暂时还难以推广；

二是石墨烯涂层应用在正极集流体的铝箔，能有效减少极化，提高倍率性能，尤其关于现行的高比能量、高电压体系的三元电池而言，石墨烯材料能有效提升电池的循环寿命；

三是石墨烯作为正极导电剂来使用，在材料制备过程中，充分利用石墨烯的导电网络特性来修饰正极材料；

四是在传统导电剂及高端多元化的导电剂应用领域，石墨烯以其优良的导电特性，扮演着重要的角色：作为柔性薄片，在活性物质之间形成了面与点的接触，为了更好的提升电极片的导电性，在工业化生产应用中，经常让石墨烯与导电碳黑来混合使用，从而实现点与点，点与面的充分接触。

石墨烯作为基底材料可以很好的负载活性物质，控制材料的尺寸，提高电极的导电性，收束材料体积膨胀，提高电池性能；在集流体上的涂覆可以保护集流体，延长使用寿命，减少极化，提升倍率特性；在动力锂电池中，作为导电剂添加剂，有利于提高极片的压实密度，提高材料的导电性。

我国是锂离子电池最重要的生产国之一。2014年，我国锂离子电池产量达52.87亿只，占全球总产量的71.2%，已持续10年位居全球首位。截止至2018年底，我国锂离子电池产量达到139.87亿只，比2014年上升了一倍多。伴随锂离子电池生产厂家在技术上的革新，性能和安全性的提升，人们对锂离子电池的需求仍会不断上升，预计到2024年，我国锂离子电池行业市场规模将超过1500亿元。

石墨烯在新型储能材料上具有独特的优势和巨大的潜力，应用前景非常广阔。相比于其他国家，我国石墨烯研发重要集中在石墨烯制备及其在锂离子电池电极中的应用，而在制备半导体器件方面的专利相对较少。当前我国石墨烯发展正处于从实验室走向产业化的关键时期，应打造先导产业，推动石墨烯产业做大做强。