グラフェンは優れた電気化学的特性と機械的特性のために注目を集めています2015年、国家指導者は英国訪問時にマンチェスター大学グラフェン国立研究所に特別訪問しましたHuaweiは、この特別材料を用いたこの超材料について高い評価を受け、数百万ポンドを投資すると発表した。また、国内A株の情報通信研究の見通しにグラフェンを適用する研究所市場はまた、グラフェン材料の投機的な嵐の概念を設定し、グラフェン関連の株式はすべて上昇している、彼らは世界初のグラフェン電池を開発したと発表した多くのバッテリー会社がある "電池メーカーは煙の爆弾をリリースしただけでなく、誰もが目にした、広範な懸念を引き起こした。
Xiaobianは、リチウムイオン電池産業の上級実務家として、これらのいわゆるグラフェン電池は、Xiaobianの目を隠すことはできません。実際、グラフェン電池のほとんどは、リチウムイオン電池の導電剤としてわずかな量のグラフェンです、本質的に、またはリチウムイオン電池を1%未満を追加するだけでなく、ギミックの宣伝として、いくつかの時間の前に憶測Huaweiのグラフェン電池、グラフェンはリチウムイオン電池の冷却助剤として、高温下でのリチウムイオン電池の仕事能力を高め、グラフェンはリチウムイオン電池内の電気化学反応に関与せず、厳密にはグラフェン強化リチウムイオン電池としか呼ばれない。
実際には、既存の技術の容量は、アカウントに導電剤やリチウムイオン電池と補助冷却手段としてのグラフェンのメインアプリケーションをコストの制約をとる。従来のリチウムイオン電池導電剤、SP、カーボンブラック、炭素繊維などVGCFは、活物質との接触点接触、導電性の遊び導体の量の増加を制限する役割であるが、グラフェンシート構造、活性物質との接触点である - 接触面、最大化することができます導電剤は、リチウムイオン電池のエネルギー密度を高めるために、導電剤の量を減らすことで役割を再生するが、それでも最高の素材には欠点も、グラフェンシート構造があり、大きな動作電流でのリチウムイオンの拡散の妨げになる形成密度が低下し、電池のレート能力が得られ、リチウムイオン(Li +)拡散インピーダンスを増加させるとき。今日は小さなあなたは、導電性のリチウムイオン電池の長所と短所のように分析したグラフェンがかかります。
ヤンQuanhong教師天津大学は、リチウムイオン電池、導電剤としてグラフェンの長所と短所を研究するために、2012年にナノエナジーの記事に掲載された、シニア学者のグラフェン業界である。本研究では、ヤン先生、商用10Ahのを使用して「のLiFePO 4 /グラファイト」角形リチウムイオン電池。研究は、少量(1%)グラフェン材料を酸化の割合を高めるだけでなく、大幅にリチウムイオン電池を減らすことができるだけでなく、リチウムイオン電池では、従来の導電剤を置き換えることを示しますインピーダンスが、グラフェンシート構造は、リチウムイオンの急速な拡散は、このように大電流充電において、大きな障害物を形成し、(> 3C)放電場合、リチウムイオン電池は、優れた偏光を持つことになり、リチウムイオンの影響電池の放電容量。この研究は、あまり要求のリチウムイオン電池の充放電レートのいくつかの例で使用するのに適した導電剤としてグラフェンは、グラフェンを添加すること大幅に電極のインピーダンスを低減する、活性物質の割合を高めることができることを示していますエネルギー密度を高めるためにリチウムイオン電池を用いているが、グラフェンによっては、導電剤としてパワータイプの電池(充放電率> 3C)には適していないものがある。
すべての赤チームは、一方が7%を使用して、正常対照細胞である、2個の電池を作成し、3%のカーボンブラック、導電性グラファイトヤン実験、導電性カーボンブラックと1%のような実験群1%グラフェンエージェント試験結果は、塗布量の同じ前提の下で、グラフェンの電池容量(0.5C充放電)電池を使用して、実験群が有意に高いことがあることを示す、及び2つのアプローチのサイクル特性は、グラフェンのことを示すことができますより効率的な導電ネットワークを構築することで、導電剤の量を減らしてリチウムイオン電池(10%)の容量を改善し、電池の分極を低減し、電池のエネルギー密度を高める。
その後の実験では倍率が0.5Cを見つけ、1C及び2Cの充放電速度は、発現対照細胞と比較して、電池グラフェン実験群の導電剤は、より高い容量及びより小さな偏光を有します充放電率が3(c)を増加させるしかし、実験群4AHバッテリ容量は、対照群の電池容量が9AHにとどまっている間、分極セルに4C、実験群グラフェン導電剤の吐出量を増加し続け、急速に以下に低下します制御グループのバッテリーが比較的安定している間、大きすぎる、放電することができませんでした。
EIS分析は、接触抵抗を低減するために、良好な接触を形成する実験群は、グラフェンシート構造を主に対照群細胞よりも有意に低いオーム抵抗は、活物質粒子であることができるグラフェンバッテリーを追加したことを示したが、電荷交換高周波インピーダンスは、実験群は、グラフェンの添加は、電極内のLi +の拡散に影響を与えることを示す、電池セルよりも有意に高かった。シミュレーション結果は、その主な原因のLi +のグラフェンシート構造の拡散形成のLi +拡張拡散経路がグラフェンリチウムイオン電池は、バッテリ低下の放電容量が得られ、大電流での分極を増大させるのに加えて、その結果、延び、その結果、妨げ。従来のカーボンブラック、導電性炭素繊維と導電性のグラファイト材料断面が小さいため、このようにリチウムイオンの拡散を阻害するリチウムイオン電池の大電流放電性能に小さな、ほとんど効果があります。
研究では、グラフェンは、それが顕著で、導電剤としてのグラフェンの消費のための全てのリチウムイオン電池をリチウムイオン電池のエネルギー密度を高めるために、導電剤の量を減少させる、電極の導電性を高めるが、できない場合でも、導電剤として使用されることが示されました充電の一部及び放電電流は、動作電流が小さい従来の導電性グラフェン置換剤に適しており、そのようなエネルギー貯蔵、電子機器等の高需要地域ではない。しかし、いくつかの高電流充電および請求技術において放電、このような高電力としてセル、電池、等の態様では、グラフェンは、偏光が増加し、高電流でリチウムイオン電池を引き起こすため、グラフェンは、導電剤としての使用に適していません。