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EPTec2018精彩报告之刘立伟研究员:高质量薄层石墨烯规模制备及其提升锂电性能应用技术研究

中国粉体网 2018/9/14 08:15:28 点击 1366 次

导读 “2018第二届能源颗粒材料制备及应用技术高峰论坛”上,中科院苏州纳米所刘立伟研究员带来的精彩报告——《高质量薄层石墨烯规模制备及其提升锂电性能应用技术研究》,将带我们“预见”石墨烯锂离子电池的新时代。

中国粉体网讯  石墨烯作为锂电池新型导电剂材料,能够大幅提高正负极电极的导电能力,并可以改善锂电池的倍率与充放电循环性能。但石墨烯应用于锂电负极材料时还存在一些缺陷,且高质量石墨烯的规模化制备技术仍属世界难题。9月27-28日在南京,由中国颗粒学会能源颗粒材料专委会、中国粉体网联合主办的“2018第二届能源颗粒材料制备及应用技术高峰论坛”上,中科院苏州纳米所刘立伟研究员带来的精彩报告——《高质量薄层石墨烯规模制备及其提升锂电性能应用技术研究》,将带我们“预见”石墨烯锂离子电池的新时代。

现有锂离子电池的正负极材料本身具有较低的离子与电子电导率,这是影响和限制锂电池充放电循环和倍率性能的主要因素。为此需要添加高效的电池导电剂。

传统锂电池导电添加剂主要有乙炔黑、炭黑等,它们与正负极活性材料粒子是通过点对点的方式接触,这样带来了较大的热阻抗,进而给锂电池组带来很大的安全隐患,已经不能满足锂电池要求。因此需要迫切地开发可以提供高效导电网络的新型电池导电添加剂材料,这种新型导电剂材料在降低所需添加量的同时,还能大幅提高正负极电极的导电能力,进而降低电池成本,并且可以改善锂电池的倍率与充放电循环性能。

石墨烯优异的电子导电性为电池内电子移动提供快速传输通道;高导热系数提高了电池材料的稳定性;其纳米级的二维尺寸缩短了锂离子的迁移路径,从而提高电池的倍率性能。因此,石墨烯在锂离子电池中的应用备受关注。石墨烯因具有高的导电性、比表面积、化学稳定性等优点,适合作为复合电极材料基底使用,能在一定程度上抑制活性材料的团聚、颗粒长大,提高复合材料的电子传输能力,进而提升材料的比容量、倍率性能和循环性能,充分发挥石墨烯和电极材料的协同作用。

石墨烯作为锂离子电池负极材料具有高比能、高比功率等优势,但也存在一些缺陷:石墨烯在充放电过程中易发生堆积,使锂离子脱嵌变得困难、降低容量;锂离子的反复脱嵌使得石墨烯层更加结实致密,从而导致在循环过程中容量衰减严重;石墨烯电极压实密度较低。因此,石墨烯作为锂离子电池负极材料应用还不尽成熟。

目前,高质量石墨烯的规模化制备技术仍是世界难题,制约其在锂离子电池中的发展与应用。在“2018第二届能源颗粒材料制备及应用技术高峰论坛”上,由中科院苏州纳米所刘立伟研究员带来的精彩报告——《高质量薄层石墨烯规模制备及其提升锂电性能应用技术研究》,将带我们“预见”石墨烯锂离子电池的新时代。



刘立伟,研究员,博士生导师,中科院苏州纳米所纳米器件与相关材料部,碳纳米材料器件与应用课题组长。2005年获中国科学院物理研究所凝聚态物理专业博士学位。2006-2007年美国中佛罗里达大学纳米科技中心博士后。2007年作为科研骨干引进至中科院苏州纳米技术与纳米仿生研究所。

主要从事碳纳米管、石墨烯纳米材料大量高质量合成、电子、光电子器件制作、及在储能(锂电池、超级电容器)方面应用研究。

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