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)模化制備。

　　不過，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。“由于此前石墨粉的規(guī)?；苽浼夹g(shù)未突破，市場(chǎng)沒有批量石墨粉的供應(yīng)，所以我們團(tuán)隊(duì)從一開始就布局了石墨粉的制備研究。”劉兆平高興地說：“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?！?br>
團(tuán)隊(duì)成員捷誠士進(jìn)一步介紹說，團(tuán)隊(duì)摒棄了傳統(tǒng)的氧化—?jiǎng)冸x—還原制備路線，經(jīng)過近一年的集中攻關(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)模化制備技術(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，滿足其在鋰離子電池等領(lǐng)域的應(yīng)用需求。