對于石墨烯這種材料大家應(yīng)該都不陌生吧!石墨烯是一種專門融入電池中的材料，石墨烯因為具有良好的導(dǎo)電性、較大的比表面積以及優(yōu)越的機械性能被眾多領(lǐng)域青睞!就好比現(xiàn)在市面上非常火爆的鋰電池產(chǎn)品，鋰電池是現(xiàn)在汽車、電動車、筆記本等等電子產(chǎn)品中至關(guān)重要的部件，正是因為有了鋰電池，它們才可以有效正常的運行!所以現(xiàn)在石墨烯也被用于鋰電池中，那么大家知道石墨烯在鋰電池種扮演著什么樣的角色呢?下面就來為大家介紹一下。

1.石墨烯負極材料

石墨烯由于其獨特的二維結(jié)構(gòu)、優(yōu)異的電子傳輸能力以及超大的比表面積等優(yōu)勢極有潛力替代石墨成為新一代鋰離子電池負極材料。石墨烯的儲鋰機制與其他碳質(zhì)相似，充電時鋰離子從正極脫出經(jīng)過電解質(zhì)嵌入碳材料層間形成形成Li2C6，放電時鋰離子脫出返回正極。由于石墨烯的特殊二維結(jié)構(gòu)，當(dāng)其片層間距大于0.7nm時，石墨烯的兩面都可以存儲鋰離子，同時由于石墨烯有褶皺存在也可以進行存鋰，所以理論上其容量可能是石墨的兩倍，高于744mAh/g。

另外，石墨烯多為微納米尺寸，遠小于體相石墨，使得 Li離子的擴散路徑變短，石墨烯的層間距通常也遠遠大于石墨，也為鋰離子的傳輸提供了更多的通道。因此較之石墨，以石墨烯為負極更有利于提高電池性能。從石墨烯電池的概念提出以來，很多學(xué)術(shù)研究成果表明石墨烯鋰電池可逆容量可達500mAh/g以上，以及具有出色的倍率性能。實驗室條件下制備的鋰電負極多采用CVD法、水合肼還原、真空抽濾和冷凍干燥法等等制備石墨烯，或為片狀或為空心球狀，各不相同。

2.石墨烯作為導(dǎo)電劑

導(dǎo)電劑的首要作用是提高電子電導(dǎo)率，由于電解液是離子導(dǎo)電的，而電子是無法傳導(dǎo)的，故導(dǎo)電劑是促進電子快速穿過活物質(zhì)到達集流體。另外，導(dǎo)電劑也可以提高極片加工性，促進電解液對極片的浸潤，降低電阻率，從而提高鋰電池的使用壽命。

目前常用的導(dǎo)電劑有SP、乙炔黑等，傳統(tǒng)炭黑為球狀，將其與活物質(zhì)混合時更易相互混合均勻，但是其接觸形式為點點接觸，限制了導(dǎo)電作用的發(fā)揮，增加了導(dǎo)電劑添加量。而是石墨烯是片狀結(jié)構(gòu)，與活性物質(zhì)的接觸為點-面接觸，可以大化的發(fā)揮導(dǎo)電劑等作用，減少導(dǎo)電劑的用量，從而可以多使用活性物質(zhì)，提升鋰電池容量。但是石墨烯的片狀也是它的弊端所在，片狀的石墨烯在溶劑中更難分散，更易團聚在一起，反倒需要增加石墨烯的用量。同時，其片狀結(jié)構(gòu)不利于鋰離子的擴散，造成電芯內(nèi)阻增大，電池失效加快。

以上就是小編為大家介紹的石墨烯在鋰電池中起到的作用，現(xiàn)在大家應(yīng)該都清楚了為什么鋰電池中會有石墨烯成分了吧!石墨烯的導(dǎo)電性能非常高，這樣一來便能提高鋰電池的倍率性能，而且可以降低導(dǎo)電劑用量，提高鋰電池的能量密度，這樣對鋰電池來說帶來的幫助是非常大的!