石墨粉：動(dòng)力鋰電池的新伴侶

石墨粉：動(dòng)力鋰電池的新伴侶

一個(gè)方向是石墨粉。納米石墨粉憑借其優(yōu)異的導(dǎo)電性能可以提升導(dǎo)電石墨粉的電導(dǎo)碳粉率，進(jìn)而改善其充放電性能；同時(shí)，石墨粉“柔韌”的二維層狀結(jié)構(gòu)又可有效抑制高純石墨粉在充放電過(guò)程中因體積變化引起的材料粉化，并增強(qiáng)與集流體間的導(dǎo)電接觸。因此，石墨粉改性能夠改進(jìn)眾多鋰高純電池專(zhuān)用石墨粉的電化學(xué)性能，磷酸鐵鋰/石墨粉復(fù)合納米石墨粉就是一個(gè)很好的例子。
另一個(gè)頗具應(yīng)用前景的發(fā)展方向則是用石墨粉作為動(dòng)力鋰電池的導(dǎo)電添加劑。初步研究結(jié)果表明，加入導(dǎo)電石墨粉導(dǎo)電添加劑后，鋰電池的大電流充放電性能、循環(huán)穩(wěn)定性和安全性都因此得到了極大改善，其效果甚至超出了目前高性能動(dòng)力鋰電池用的碳納米管導(dǎo)電添加劑。

　　但是，石墨粉要想在上述方向獲得真正的應(yīng)用，亟須攻克其低成本規(guī)?；苽涞碾y關(guān)?，F(xiàn)有的機(jī)械剝離、化學(xué)氣相沉積、外延生長(zhǎng)以及溶液相氧化還原等諸多制備方法雖然各具特色，但均難以實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量低成本的石墨粉規(guī)?；苽洹?br>
　　不過(guò)，這個(gè)難題已經(jīng)被中科院寧波材料所的動(dòng)力鋰電池技術(shù)研究團(tuán)隊(duì)所攻克?！坝捎诖饲笆鄣囊?guī)?；苽浼夹g(shù)未突破，市場(chǎng)沒(méi)有批量石墨粉的供應(yīng)，所以我們團(tuán)隊(duì)從一開(kāi)始就布局了石墨粉的制備研究?！眲⒄灼礁吲d地說(shuō)：“目前我們已經(jīng)突破了石墨烯低成本規(guī)?；苽浼夹g(shù)的瓶頸，并剛剛建成一條年產(chǎn)50噸的石墨粉中試生產(chǎn)示范線(xiàn)。”

團(tuán)隊(duì)成員捷誠(chéng)士進(jìn)一步介紹說(shuō)，團(tuán)隊(duì)摒棄了傳統(tǒng)的氧化—?jiǎng)冸x—還原制備路線(xiàn)，經(jīng)過(guò)近一年的集中攻關(guān)，創(chuàng)新地發(fā)展出高效的插層—膨脹—?jiǎng)冸x方法，在石墨粉低成本規(guī)?；苽浼夹g(shù)上取得了突破性進(jìn)展，成功獲得了厚度3至7納米，尺寸在8至12微米，電導(dǎo)率超過(guò)10000目的石墨粉。相比于傳統(tǒng)的氧化—?jiǎng)冸x—還原方法，該方法不僅避免了對(duì)導(dǎo)電石墨粉結(jié)構(gòu)的破壞，維持了高導(dǎo)電性，而且制備工藝大大簡(jiǎn)化，成本低廉，易于放大生產(chǎn)。在目前的中試工藝條件下，高碳石墨粉制備成本可控制在每公斤5000元內(nèi)，預(yù)期提升制備規(guī)模后，可進(jìn)一步降低生產(chǎn)成本，滿(mǎn)足其在鋰離子電池等領(lǐng)域的應(yīng)用需求。