石墨烯基锂电池的消息刷屏背后 是行业急功近利的心态在作怪？(2)

其中最有希望的是三元材料（LiNixCoyMnzO2），具有比容量高、循环寿命长、安全性能好、价格低廉等特征，当然也有工作平台电压较低（3.6V），层状结构易塌陷等缺点，目前日韩的三元材料研究相对比较成熟，我们不多说。

负极材料：

锂离子电池能否成功应用，关键还在于能否制备出可逆地脱嵌锂离子的负极材料，这类材料要求具有：

①在锂离子的反应中自由能变化小；

②锂离子在负极的固态结构中有高的扩散率；

③高度的可逆反应；

④有良好的离子电导率；

⑤热力学性质。

目前应用最普遍的还是碳家族的负极材料，当然也是一个大家族：

石墨是最早用于锂离子电池的碳负极材料，石墨可以分为天然石墨和人造石墨，其结构是层状结构，其碳原子呈六角形排列并向二维方向延伸，层间距为0.335nm，成本低、比容量高、导电性好、初充电效率高、充放电电压曲线稳定、插锂电位低等特性。当然，石墨也有很多缺点，

2、石墨烯因逆天性能被看做理想的电极材料

下面就该我们的主角之一——石墨烯登场啦！

2004年，Manchester大学的GEIM等首次用机械剥离法获得了单层或薄层的新型二维原子晶体——石墨烯。石墨烯是一种结构独特并且性能优异的新型材料，它是由碳原子以sp2杂化连接的单原子层二维蜂窝状结构，被认为是富勒烯、碳纳米管和石墨的基本结构单元，如图1所示。

石墨烯的发现在充实了碳材料家族的同时，也充实了储能材料优化及改性的方法体系。由于石墨烯具有高导电性、高导热性、高比表面积、高强度和刚度等诸多优良特性，在储能、光电器件、化学催化等诸多领域获得了广泛的应用，特别是在未来实现基于石墨烯材料的高能量密度、高功率密度应用有着非常重要的理论和工程价值。