[00022773]高比容量、高倍率和循環穩定的石墨烯基鋰離子電池負極材料
技術詳細介紹
項目簡介：
鋰離子電池主要有正極、負極、隔膜和電解液等功能材料和原件所構成。目前商業化的鋰離子電池負極材料主要包括天然和人工石墨、中間相碳微球、焦油渣等。但是，由于各種材料的本征結構和性質所限，目前還很難滿足動力型鋰離子電池和高能量密度儲能電站等的需要。因此，研究開發高比能量密度、高倍率特性、循環穩定的鋰離子電池負極材料仍是相關科學和技術領域的一個亟待開展的研究方向。本項目在團隊多年研究負極材料的基礎上，開展石墨烯/碳微球三維網絡結構復合負極材料的電化學性能項目，獲得國家“863”計劃，國家自然科學基金支持。
創新性、先進性：
本項目的創新點主要體現在利用石墨烯和碳微球可控復合而成的三維網絡結構，為鋰離子和電子在負極中的傳輸和遷移提供了快速的三維通道和儲存空間，在有效提高其比容量的同時，極大地改善了其倍率特性和循環穩定性。實驗已證明三維網絡結構石墨烯/碳微球復合負極在0.2 A/g，5 A/g和10 A/g的倍率條件下充電時其比容量可以分別達到1400 mAh/g，740 mAh/g 和600 mAh/g。循環充放電500次后其比容量保持率仍在95%以上，可完全滿足動力型鋰離子電池的需要。
應用范圍：
動力型鋰離子電池和高能量密度鋰離子電池儲能電站。
經濟與社會效益：
可以有力促進電動汽車等交通工具的實際應用，為高技術平臺所需鋰離子電池儲能電站提供必需的材料。如實現產業化，預計年產值在億元以上。
項目進展現狀：
已完成實驗室中試（反應釜為30 L）。
自主產權情況：
具有完全自主的知識產權。已申請相關專利三項。
項目相關照片：
圖1. 石墨烯、碳微球、石墨烯/碳微球復合材料及其電化學性質
項目合作要求：
技術轉讓或其它合作方式。合作資金2千萬元左右。標準化工場地1000平米，成套水熱反應裝置。
