Anwendung von Graphen in Li-Ionen-Batterien

Die kommerzielle Anwendung von Lithium-Ionen-Batterien bietet die Vorteile einer großen Batteriekapazität, einer hohen Energiedichte, einer geringen Selbstentladung und eines großen Betriebstemperaturbereichs und wird im täglichen Leben häufig eingesetzt. Daten zeigen, dass der Verbrauch der Lithiumbatterieindustrie unseres Landes im Jahr 2017 91.500 Tonnen erreichte, was einem Anstieg von 8,80 Prozent gegenüber dem gleichen Zeitraum des Vorjahres entspricht.

Derzeit gibt es drei Hauptanwendungen von Graphen in Lithium-Ionen-Batterien, nämlich als Anodenmaterialien, Kathodenmaterial und leitfähiges Additiv.

Graphen ist das ausgereifteste Material für die Anwendung von Anodenmaterialien für elektronische Lithiumbatterien und wurde in graphenmodifizierten Materialien auf Siliziumbasis, graphenmodifizierten Oxiden auf Zinnbasis, graphenmodifizierten Übergangsmetallmaterialien und graphenmodifizierten anderen Kohlenstoffmaterialien verwendet . Materialien und andere modifizierte Materialien haben bei der Anwendung von Anodenmaterialien für Lithiumbatterien Fortschritte gemacht.

Auch der Einsatz von Graphen im Kathodenmaterial von Lithium-Ionen-Batterien hat in den letzten Jahren große Aufmerksamkeit erfahren, vor allem aufgrund der besonderen Struktur von Graphen mit hoher zweidimensionaler spezifischer Oberfläche und seiner hervorragenden Fähigkeit zum Elektronentransport.

Derzeit haben Forscher herausgefunden, dass modifiziertes LiFePO4-Graphen eine gute elektrische Leitfähigkeit aufweist. Die Entwicklung modifizierter Materialien mit besserer Leitfähigkeit steht im Mittelpunkt der Technologieforschung und Entwicklung von Graphen bei der Anwendung von Kathodenmaterialien in der Zukunft.