石墨烯最新产品亮相CIBF2018

　　5月22-24日，由中国化学与物理电源行业协会主办的电池行业国际例会——“第十三届中国国际电池技术交流会/展览会(CIBF2018)”在深圳会展中心隆重举行。CIBF2018包括展览会、国际先进电池前沿技术研讨会、买家洽谈会和第一届新能源汽车及动力电池国际交流会，每两年在中国举办一届。展览面积11万平米，参展商超过1250家，展位达到5500个，预计参观人数超过6万人次。

　　珈伟股份(300317)子公司国创珈伟携最新产品“油性锂电池用石墨烯导电浆料”亮相本次展会，国创珈伟技术专家和销售团队在现场对产品做了全方位的讲解。

　　据了解，锂电池主要由正极、负极、隔膜和电解质等组成，而决定锂离子电池整体电化学性能的关键是电极材料。从锂电池的工作原理看，电子和锂离子共同参与到锂离子电池充放电过程中，锂离子电池的电极必须是离子和电子的混合导体。

　　但是，由于锂电池正极活性材料多为过渡金属氧化物或过渡金属磷酸盐，它们多为半导体或绝缘体，导电性较差。同时，由于正极材料的电子传导速率直接限制了Li+在固相中的迁移速率，特别是在快速充放电条件下，会引起极化电压的升高和放电平台的过早结束，从而导致循环容量的迅速衰减。

　　为了解决正极材料导电性差等问题，通常是在电极活性材料中加入高电导性的导电剂。导电添加剂的作用就是在具体活性物质之间、活性物质与集流体之间收集微电流以减小电极的接触电阻，加速电子的移动速率。因此，在锂离子电池电极材料中加入导电剂构建导电网络，可以降低电池内阻，有效提高电子的迁移速率，从而提升电极的充放电速率并保证电池良好的充放电性能。

　　目前市场中的导电剂有碳黑、碳纳米管以及石墨烯。相比之下，石墨烯作为一个后起的新材料，拥有比导电炭黑和碳纳米管更卓越的性能。国创珈伟副总经理丁显波表示，由于石墨烯的单原子层二维片状结构，可在电极材料间形成导电网络，导电机制由传统的点、线接触转变为面接触。在同样导电剂添加量的前提下，石墨烯的电阻率是碳纳米管的十分之一，是导电碳黑的四十分之一，导电性能远好于导电炭黑与碳纳米管。并且，石墨烯导热系数高达5300W/mK，比所有材料导热性都强，有利于电池散热，提高电池的高低温性能，延长电池的寿命。

　　丁显波同时表示，除了提升锂电池的导电性外，由于石墨烯的片层结构能够提升极片的压实密度，从而能提升电池的体积能量密度;另一方面，石墨烯导电剂维持导电性的前提下，由于更少的添加量，间接的提升了电池活性材料的添加量，从而提升电池容量，同时电池倍率也会得到明显提高;添加石墨烯导电剂的动力电池容量衰减程度远胜于其他类型动力电池，电池循环寿命大幅提升。

　　近年来，我国锂电池特别是动力锂电池行业迎来了发展的爆发期，行业长期前景被各方看好。根据中国化学与物理电源行业协会统计分析，2017年中国锂离子电池销售收入达到1589亿元，相较于2016年的1330亿元，增长19.5%。锂离子电池的产量由873亿瓦时增长到1009亿瓦时，同比增长15.6%。我国锂电池正迎来一个飞速发展时期，特别是锂离子动力电池的需求将维持高速增长。而决定锂离子动力电池整体电化学性能的正极材料、负极材料以及石墨烯导电剂在其中的用量也会迅速增长。

　　根据前瞻产业研究院《2018-2023年中国新材料行业市场前瞻与投资战略规划分析报告》预计，2020年导电剂市场规模为51.3万吨，如果按照石墨烯导电剂在正负极材料中添加比为6%计算的话，到2020年，石墨烯在锂电池导电剂方面的需求量为51.3万*6%=3.078万吨。如果2020年石墨烯价格能如期降至50-80美元/千克(5-8万美元/吨，折约34-52万元/吨)，保守估计2020年石墨烯在导电剂领域的市场就有138.5亿元。