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叫石墨烯电池的方式并不正确 科技日报 中国化学与物理电源行业协会 3 月10 日 作为一种碳纳米材料，石墨烯之于锂电池并未超出目前常用碳材料的作用范畴。虽然目前科 技论文、企业产品等关于石墨烯提升锂电池性能的消息屡见不鲜，但其核心储能机理并未因 石墨烯的加入而改变，因此将添加了石墨烯的锂电池称为石墨烯电池并不恰当。 石墨烯+锂电池≠石墨烯电池 目前，很多人将含有石墨烯材料的电池称为“石墨烯电池”。“其实，称这些电池为石墨烯电 池并不十分科学和严谨，并且这个概念也不符合行业命名原则，非行业共识。石墨烯因其独 特的物理化学性质，已经在锂电池中展示出巨大的应用潜力。但是，作为一种碳纳米材料， 石墨烯之于锂电池并未超出目前常用碳材料的作用范畴。虽然目前科技论文、企业产品等关 于石墨烯提升锂电池性能的消息屡见不鲜，但其核心储能机理并未因石墨烯的加入而改变， 因此将添加了石墨烯的锂电池称为石墨烯电池并不恰当。 锂电池由正极、负极、隔膜、电解液四大材料构成，目前主要应用的负极材料为石墨。而石 墨烯是从石墨中剥离出来、由碳原子组成的只有一层原子厚度的二维晶体，各项性能优于石 墨，具有极强导电性、超高强度、高韧性、较高导热性能等，被誉为 “新材料之王”。人们 希望其取代石墨充当电池负极，或者用于锂电池其他关键材料，以期将锂电池的能量密度和 功率密度大幅提高。 电池即便以关键材料命名，也一般遵循 “正极—负极活性材料”的规则，锂电池的充放电， 由锂离子在正、负极材料中的嵌入和脱出来完成。因此，如果命名为石墨烯电池，则石墨烯 应该是主要的电极材料，但现在石墨烯类似添加剂，在电池中的主要作用是提高电极的导电 性或者导热/散热特性，并不是电池正负极的活性材料。因此并不能将这样的电池命名为石 墨烯电池，而将之称为石墨烯基锂电池则更准确。 “从目前技术发展阶段来看，石墨烯电池尚未出现。石墨具有层状结构，这种结构给锂离子 的嵌入设置了一个闸口，是锂电池具有充放电平台和高库仑效率的决定因素，也是其成为锂 电池关键材料的重要因素之一。”杨全红说，相比而下，不具有层状结构的石墨烯用作锂电 负极的产业化前景不乐观，纯石墨烯的充放电曲线与硬碳和活性炭材料非常相似，还有首次 循环库仑效率低、没有充放电平台及循环稳定性差的缺点。因此，目前纯的石墨烯不存在取 代石墨类材料直接用作锂电池负极的可能性。但石墨烯基复合材料有可能作为高性能电极材 料推动锂电池产业的发展。