石墨烯负极材料的发展前景如何？石墨烯作为锂电池负极材料有哪些优势？

石墨烯作为锂电池负极材料的优势

1.石墨烯具有超大的比表面积（2630m2/g），可降低锂电池极化，从而减少因极化造成的能量损失。

2.石墨烯具有优良的导电和导热特性，即具备良好的电子传输通道和稳定性。

3.石墨烯片层的尺度在微纳米量级，远小于体相石墨的，这使得Li+在石墨烯片层之间的扩散路径缩短；片层间距的增大也有利于Li+的扩散传输，有利于锂离子电池功率性能的提高。

石墨烯负极材料的发展前景

石墨烯由于其独特的二维结构、优异的电子传输能力以及超大的比表面积等优势极有潜力替代石墨成为新一代锂电池负极材料。石墨烯的储锂机制与其他碳材料相似，充电时锂离子从正极脱出经过电解质嵌入碳材料层间形成形成Li2C6，放电时锂离子脱出返回正极。

因此较之石墨，以石墨烯为负极更有利于提高电池性能。从石墨烯电池的概念提出以来，很多学术研究成果表明石墨烯锂电池可逆容量可达500mAh/g以上，以及具有出色的倍率性能。

目前负极材料主要以天然石墨和人造石墨为主，这两种石墨各有优劣。如果将石墨烯用作锂电负极材料的话，需要独立的上下游产业链、昂贵的价格还有复杂的工艺，这让众多负极材料厂商望而却步。

在正极复合材料中，石墨烯二维高比表面积的特殊结构及优异的电子传输能力，能有效改善正极材料的导电性能，提高锂离子的扩散传输能力。相比于传统导电添加剂，石墨烯导电剂的优势在于能用较少的添加量，达到更优异的电化学性能。此外，也有石墨烯包覆正极材料如磷酸铁锂，锰酸锂的相关报道。