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石墨烯在正极材料上的应用

  锂离子电池中的正极材料是提供锂离子的主要来源,其影响锂电池性能甚剧,由于锂离子电池广泛应用于3C产品,甚至动力输出等,根据产业需求选择不同的正极材料,分别是锂钴氧化物(Lithium Cobalt Oxid, LiCoO2)、锂锰氧化物(Lithium Manganese Oxide, LiMn2O4)、镍锰钴三元系(Lithium Nickel Manganese Cobalt Oxide, NMC)等材料,而大多数的正极材料为陶瓷氧化物,都面临导电性不佳的缺点,透过添加安炬科技开发的石墨烯悬浮液,其规格如下表所示(S-WB30, S-ON30),能有效改善锂钴氧化物在高电压操作下循环寿命的电容维持率,比添加传统炭黑的电容维持率增加10%,其结果下表所示,而对于动力电池所选用的镍钴锰三元系而言,添加石墨烯可以提升在大电流操作下的电容量约40%,其结果如下图所示。

  S-WB30 S-ON30

溶剂

NMP
黏度 3000 cps 5000 cps

 

 

 


正极材料 测试条件 添加剂 电容维持率

锂钴氧化物
(LCO)

4.5V过充循环100 石墨烯 85%

锂钴氧化物
(LCO)

4.5V过充循环100 传统碳黑 75%


 

 


加入石墨烯悬浮液之NMC电极在不同C-rate的电容量比较图

 
   
 
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