Come grafene materiale super, in virtù delle eccellenti proprietà elettrochimiche e meccaniche, ha attirato l'attenzione di larghezza nel 2015, i capi di stato hanno visitato il Regno Unito viaggio un viaggio speciale per l'Istituto Nazionale di grafite ene Manchester University nel Regno Unito, e super materiale con proprietà speciali per fare una valutazione così alta, seguita da Huawei ha annunciato che avrebbe investito milioni di sterline uno studio sulle prospettive dell'Istituto di grafene nelle tecnologie dell'informazione e della comunicazione in ambito nazionale a-share il mercato ha scatenato una tempesta di speculazione nel concetto di materiali grafene, grafene e tutti i concetti relativi titoli sono saliti alle stelle, molte società di batteria annunciato che ha sviluppato 'prima batteria grafene del mondo', benché questi siano produttori di batterie per rilasciare il fumo, ma anche di vincere l'attenzione di tutti, ha attirato l'attenzione di larghezza.
Xiaobian come senior practitioner dell'industria delle batterie agli ioni di litio, queste cosiddette batterie al grafene non possono nascondere gli occhi Xiaobian. Infatti, la maggior parte della batteria di grafene è solo una piccola quantità di grafene come un agente conduttivo della batteria agli ioni di litio , aggiungere la quantità di meno dell'1%, in sostanza, è una batteria agli ioni di litio, ma è il grafene come una trovata pubblicitaria, ma qualche tempo fa batteria grafene Huawei speculazione, il grafene è soltanto accessorio al calore come le batterie agli ioni di litio, aumentare la batteria agli ioni di litio capacità di lavoro ad alta temperatura, grafene non partecipa alla reazione elettrochimica all'interno della batteria agli ioni di litio, in senso stretto può essere chiamato solo grafene migliorato batteria agli ioni di litio.
Infatti, sotto le capacità tecniche esistenti, tenendo conto di fattori come i vincoli di costo, il grafene è attualmente l'applicazione principale come un agente conduttivo della batteria agli ioni di litio e mezzi di raffreddamento ausiliari. Agenti conduttivi della batteria agli ioni di litio tradizionali, come carbon black SP, fibra di carbonio VGCF, ecc., Il contatto con il materiale attivo è contatto puntuale, limitando l'effetto conduttivo del gioco, aumentando la quantità di addizione dell'agente conduttivo, ma il grafene è una struttura a foglio, il contatto con il materiale attivo può essere massimizzato il contatto da superficie a superficie Svolgere il ruolo di agente conduttivo e ridurre la quantità di agente conduttivo per aumentare la densità di energia delle batterie agli ioni di litio, ma anche i migliori materiali presentano difetti, la struttura a foglio del grafene, la diffusione degli ioni di litio formerà un ostacolo nella più ampia corrente operativa Densità, causerà l'aumento dell'impedenza di diffusione Li +, con conseguente calo delle prestazioni della capacità della batteria Xiaobian oggi prendiamo grafene come analisi di vantaggi e svantaggi degli agenti conduttivi della batteria agli ioni di litio.
insegnante Yang Quanhong Tianjin University è un settore studioso di grafene anziano, pubblicato nell'articolo di energia Nano nel 2012, per studiare i vantaggi e gli svantaggi di grafene come agente conduttivo di batteria agli ioni di litio. Nello studio, insegnante Yang, utilizzando un 10Ah commerciale la batteria agli ioni di litio prismatica 'LiFePO4 / grafite'. la ricerca mostra che una piccola quantità (1%) grafene sostituire agente conduttivo convenzionale in una batteria agli ioni di litio, non solo può migliorare il rapporto tra materiale ossidanti, ma anche ridurre significativamente la batteria agli ioni di litio quando l'impedenza, ma poiché la struttura foglio di grafene, rapida diffusione di Li + formerà un grosso ostacolo, quindi nella carica grande corrente e scarico (> 3C), la batteria agli ioni di litio avrà una grande polarizzazione, impatto ioni litio capacità di scarica della batteria. questo studio dimostra che il grafene come agente conduttivo adatto per l'uso in alcuni casi della batteria agli ioni di carica-scarica litio di meno impegnativo, aggiungendo grafene può migliorare significativamente la percentuale di materiale attivo, riducendo l'impedenza dell'elettrodo, Batteria agli ioni di litio per aumentare la densità di energia, ma in alcuni grafene non è adatta per l'applicazione in batterie di tipo power-charge> 3C come agente conduttivo.
Yang esperimento tutto rosso squadra creata due batterie, uno è normali cellule di controllo, utilizzando 7% e il 3% di grafite nerofumo conduttivo, gruppo sperimentale 1% grafene come un carbonio conduttivo nero e 1% agente i risultati del test mostrano che sotto la stessa premessa della quantità di rivestimento, il gruppo sperimentale con capacità della batteria grafene (carica 0.5C e scarico) la batteria sia notevolmente superiore, e le prestazioni del ciclo dei due approcci, il grafene può essere indicato che Impostare una rete conduttiva più efficiente, riducendo così la quantità di agente conduttivo per migliorare la capacità della batteria agli ioni di litio (10%), ridurre la polarizzazione della batteria e migliorare la densità energetica della batteria.
Nei successivi esperimenti di ingrandimento, si è riscontrato che le cellule di agente conduttore del grafene nel gruppo sperimentale mostravano una capacità maggiore e una polarizzazione più piccola a 0,5 ° C, 1C e 2C di ingrandimento della scarica di carica rispetto alla cellula di controllo, Tuttavia, quando il tasso di carica-scarica per aumentare. 3C, la capacità della batteria 4Ah gruppo sperimentale scende a meno rapidamente, mentre la capacità della batteria gruppo di controllo è rimasto a 9Ah, continuano ad aumentare il tasso di scarico a 4C, l'agente conduttivo gruppo grafene sperimentale grazie alla cella di polarizzazione Troppo grande, non è stato possibile scaricare, mentre la batteria del gruppo di controllo è relativamente stabile.
analisi EIS mostrò che il gruppo sperimentale aggiunto batteria grafene resistenza ohmica significativamente inferiore rispetto alle celle del gruppo di controllo, principalmente a causa della struttura del foglio di grafene può essere nelle particelle di materiale attivo formare un buon contatto, per ridurre la resistenza di contatto, ma impedenza alta frequenza scambio di carica, il gruppo sperimentale era significativamente più alta rispetto alla cella di batteria, indicando che l'aggiunta di grafene influisce Li + diffusione all'interno dell'elettrodo. i risultati della simulazione indicano che, principalmente a causa della diffusione della struttura di foglio di grafene di Li + formata ostacolato, con conseguente percorsi Li + spread espansione estendono, con conseguente aggiunta di batteria grafene ioni di litio aumenta la polarizzazione a corrente elevata, con conseguente capacità di scarica della batteria diminuisce. nerofumo tradizionale, fibre di carbonio conduttive e materiali grafite conduttivi A causa della sezione trasversale più piccola, ostacola la diffusione di Li + e ha scarso effetto sulle prestazioni di scarica ad alta corrente delle batterie agli ioni di litio.
Lo studio ha mostrato che il grafene è usato come agente conduttivo anche se può migliorare significativamente la conduttività dell'elettrodo, riducendo la quantità di agente conduttivo per migliorare la densità di energia della batteria agli ioni di litio, ma non tutta la batteria agli ioni di litio per il consumo di grafene come agente conduttivo, in alcuni di carica e corrente di scarica non è regioni molto richiesti, come accumulo di energia, dispositivi elettronici, corrente di funzionamento è piccolo, adatto convenzionale agente sostituito grafene conduttivo. Tuttavia, in alcuni alta corrente di carica e scarica la rivendicazione tecnica, come ad alta potenza aspetto della cellula, batteria, ecc, in quanto il grafene provoca la batteria agli ioni di litio con una corrente elevata, gli aumenti di polarizzazione, il grafene non è adatto per l'uso come agente conduttivo.
