雖然電動(dòng)汽車發(fā)展緩慢導(dǎo)致鋰離子動(dòng)力電池市場(chǎng)仍未全面啟動(dòng)，但消費(fèi)類數(shù)碼產(chǎn)品市場(chǎng)（平板電腦,、智能手機(jī),、超極本等）的快速增長(zhǎng)繼續(xù)拉動(dòng)鋰電池需求,，因此,，得益于手機(jī),、筆記本電腦,、電動(dòng)自行車等下游需求領(lǐng)域的增長(zhǎng)，我國(guó)鋰電池產(chǎn)業(yè)規(guī)模不斷擴(kuò)大,，2013年中國(guó)鋰離子電池產(chǎn)量突破46億只,，比2012年增長(zhǎng)31%,。鋰電池需求的迅猛增長(zhǎng)帶動(dòng)了正負(fù)極材料的下游的需求市場(chǎng),，也為正負(fù)極材料帶來(lái)了更多的發(fā)展機(jī)遇,。
負(fù)極材料是指電池中構(gòu)成負(fù)極的原料,，目前常見(jiàn)的負(fù)極材料有碳負(fù)極材料,、錫基負(fù)極材料、含鋰過(guò)渡金屬氮化物負(fù)極材料,、合金類負(fù)極材料和納米級(jí)負(fù)極材料,。
對(duì)于鋰離子電池而言，電極材料是決定其能量密度的關(guān)鍵因素,。據(jù)悉,，目前鋰電池負(fù)極材料的主要種類有天然石墨（59%），人造石墨（30%），中間相炭微球（8%）及其他類型（3%）,。石墨類負(fù)極材料仍然占據(jù)鋰電負(fù)極材料的主流地位。然而，由于現(xiàn)有技術(shù)等限制，當(dāng)前主流負(fù)極材料（如人造石墨,、中間相碳微球等）并不能實(shí)現(xiàn)人們希望將電池的能量密度大幅度提高的愿望,，負(fù)極材料市場(chǎng)亟待高效的新型材料,。因此，近年來(lái)鈦酸鋰、石墨烯等新型負(fù)極材料的研發(fā)與應(yīng)用開(kāi)始受到業(yè)內(nèi)關(guān)注,。
石墨烯是一種新型材料,，是已知材料中最薄的一種,。因?yàn)樗碾娮杪蕵O低,，電子遷移的速度極快,，科學(xué)家認(rèn)為利用石墨烯可開(kāi)發(fā)出更薄,、導(dǎo)電速度更快的新一代電子元件或晶體管,。由于石墨烯實(shí)質(zhì)上是一種透明、良好的導(dǎo)體，也適合用來(lái)制造透明觸控屏幕,、光板、甚至是太陽(yáng)能電池,。因此,，將石墨烯應(yīng)用于鋰離子電池負(fù)極材料中，可以大幅度提高負(fù)極材料的電容量和大倍率充放電性能,。
石墨烯的比表面積大,，電性能良好，作為鋰離子電池電極材料的潛力巨大,。研究證明,，石墨烯可阻止復(fù)合材料中納米粒子的團(tuán)聚，緩解充放電過(guò)程中的體積效應(yīng),，延長(zhǎng)材料的循環(huán)壽命,；納米粒子通過(guò)與Li+發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，可增加材料的嵌脫鋰能力,；粒子在石墨烯表面的附著,，可減少材料形成SEI 膜過(guò)程中與電解質(zhì)反應(yīng)的能量損失。因此,，石墨烯負(fù)極材料的研究對(duì)實(shí)際生產(chǎn)具有重要意義,。研究人員稱，調(diào)控石墨烯在集流體上的排列,，以形成良好的電子和離子傳輸通道,，可進(jìn)一步提高石墨烯電極材料的性能,。未來(lái)，研究人員可以通過(guò)利用金屬氧化物和其他材料與石墨烯復(fù)合,，從而更大地拓展負(fù)極材料發(fā)展空間,。
近年來(lái)，國(guó)內(nèi)北京化工大學(xué)等高校和研究機(jī)構(gòu)進(jìn)行了石墨烯材料的研究工作,。企業(yè)也開(kāi)始推進(jìn)石墨烯負(fù)極材料的產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程,。2011年11月，常州第六元素材料科技股份有限公司成立,，將生產(chǎn)用于鋰電池負(fù)極材料的石墨烯,。2012年4月，大連麗昌新材料有限公司建成了全自動(dòng)石墨烯負(fù)極材料生產(chǎn)線,，年產(chǎn)能達(dá)300噸,。2013年以來(lái)，石墨烯產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程加快,，未來(lái),，隨著石墨烯技術(shù)的突飛猛進(jìn),，石墨烯的特性將得到更好的挖掘與利用。我們已經(jīng)看到,，石墨烯的“加盟”,，給負(fù)極材料的發(fā)展注入的嶄新的活力。（本網(wǎng)編輯 欣然/文）
負(fù)極材料是指電池中構(gòu)成負(fù)極的原料,，目前常見(jiàn)的負(fù)極材料有碳負(fù)極材料,、錫基負(fù)極材料、含鋰過(guò)渡金屬氮化物負(fù)極材料,、合金類負(fù)極材料和納米級(jí)負(fù)極材料,。
對(duì)于鋰離子電池而言，電極材料是決定其能量密度的關(guān)鍵因素,。據(jù)悉,，目前鋰電池負(fù)極材料的主要種類有天然石墨（59%），人造石墨（30%），中間相炭微球（8%）及其他類型（3%）,。石墨類負(fù)極材料仍然占據(jù)鋰電負(fù)極材料的主流地位。然而，由于現(xiàn)有技術(shù)等限制，當(dāng)前主流負(fù)極材料（如人造石墨,、中間相碳微球等）并不能實(shí)現(xiàn)人們希望將電池的能量密度大幅度提高的愿望,，負(fù)極材料市場(chǎng)亟待高效的新型材料,。因此，近年來(lái)鈦酸鋰、石墨烯等新型負(fù)極材料的研發(fā)與應(yīng)用開(kāi)始受到業(yè)內(nèi)關(guān)注,。
石墨烯是一種新型材料,，是已知材料中最薄的一種,。因?yàn)樗碾娮杪蕵O低,，電子遷移的速度極快,，科學(xué)家認(rèn)為利用石墨烯可開(kāi)發(fā)出更薄,、導(dǎo)電速度更快的新一代電子元件或晶體管,。由于石墨烯實(shí)質(zhì)上是一種透明、良好的導(dǎo)體，也適合用來(lái)制造透明觸控屏幕,、光板、甚至是太陽(yáng)能電池,。因此,，將石墨烯應(yīng)用于鋰離子電池負(fù)極材料中，可以大幅度提高負(fù)極材料的電容量和大倍率充放電性能,。
石墨烯的比表面積大,，電性能良好，作為鋰離子電池電極材料的潛力巨大,。研究證明,，石墨烯可阻止復(fù)合材料中納米粒子的團(tuán)聚，緩解充放電過(guò)程中的體積效應(yīng),，延長(zhǎng)材料的循環(huán)壽命,；納米粒子通過(guò)與Li+發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，可增加材料的嵌脫鋰能力,；粒子在石墨烯表面的附著,，可減少材料形成SEI 膜過(guò)程中與電解質(zhì)反應(yīng)的能量損失。因此,，石墨烯負(fù)極材料的研究對(duì)實(shí)際生產(chǎn)具有重要意義,。研究人員稱，調(diào)控石墨烯在集流體上的排列,，以形成良好的電子和離子傳輸通道,，可進(jìn)一步提高石墨烯電極材料的性能,。未來(lái)，研究人員可以通過(guò)利用金屬氧化物和其他材料與石墨烯復(fù)合,，從而更大地拓展負(fù)極材料發(fā)展空間,。
近年來(lái)，國(guó)內(nèi)北京化工大學(xué)等高校和研究機(jī)構(gòu)進(jìn)行了石墨烯材料的研究工作,。企業(yè)也開(kāi)始推進(jìn)石墨烯負(fù)極材料的產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程,。2011年11月，常州第六元素材料科技股份有限公司成立,，將生產(chǎn)用于鋰電池負(fù)極材料的石墨烯,。2012年4月，大連麗昌新材料有限公司建成了全自動(dòng)石墨烯負(fù)極材料生產(chǎn)線,，年產(chǎn)能達(dá)300噸,。2013年以來(lái)，石墨烯產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程加快,，未來(lái),，隨著石墨烯技術(shù)的突飛猛進(jìn),，石墨烯的特性將得到更好的挖掘與利用。我們已經(jīng)看到,，石墨烯的“加盟”,，給負(fù)極材料的發(fā)展注入的嶄新的活力。（本網(wǎng)編輯 欣然/文）
