Small Methods: 石墨烯在锂离子和锂电池实际应用中的挑战

smtd201700099-gra-0001-m近年来,石墨烯在能源领域里尤其是二次电池领域中得到广泛关注。石墨烯具有独特的化学和物理性质以及可控的形貌与缺陷,为在分子原子尺度的上研究电化学现象提供了一个非常好的平台。但是,如果作为电池中一种成分,石墨烯究竟存在着哪些实际问题导致并没有真正的“石墨烯电池”问世?甚至很难取代传统的石墨负极。 该问题的根源却很少人研究报道 。

最近,美国阿肯色大学肖婕和大连化物所的李先锋等合作撰写一篇关于石墨烯在锂电中应用的挑战的综述。 他们讨论了石墨烯在锂离子正负极,锂硫,锂氧,金属锂保护和锂氟化碳电池里的应用。从各自体系的基本电化学原理出发对每一类电池的特点和要求进行了详细讨论,并对石墨烯在各类电池中可以发挥的本领和其自身的电化学局限性进行了讨论。本论文在简略综述报道过的石墨烯在电池中的优势之外,重点对石墨烯在各个体系里的主要问题比如比表面太大,导致电解液分解(尤其在负极上)产生的副反应过多而效率太低,半电池里石墨烯充电电压过高(超过2 伏)从而导致全电池里放电电压太低而无法使用等实际问题都一一进行了详细讨论。

这篇综述着重讨论了石墨烯在电池实际运用中可能出现的问题,希望能够提供一些不同的参考意见。希望越来越多的研究兼顾实际应用中存在的问题,不顾此失彼,从不同的角度出发思考问题才有可能最终实现应用。

Speak Your Mind

*