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雖然電動汽車發(fā)展緩慢導(dǎo)致鋰離子動力電池市場仍未全面啟動，但消費類數(shù)碼產(chǎn)品市場的快速增長繼續(xù)拉動鋰電池需求，因此，得益于手機(jī)、筆記本電腦、電動自行車等下游需求領(lǐng)域的增長，我國鋰電池產(chǎn)業(yè)規(guī)模不斷擴(kuò)大，2013年中國鋰離子電池產(chǎn)量突破46億只，比2012年增長31%。鋰電池需求的迅猛增長帶動了正負(fù)極材料的下游的需求市場，也為正負(fù)極材料帶來了更多的發(fā)展機(jī)遇。     負(fù)極材料是指電池中構(gòu)成負(fù)極的原料，目前常見的負(fù)極材料有碳負(fù)極材料、錫基負(fù)極材料、含鋰過渡金屬氮化物負(fù)極材料、合金類負(fù)極材料和納米級負(fù)極材料。
    對于鋰離子電池而言，電極材料是決定其能量密度的關(guān)鍵因素。據(jù)悉，目前鋰電池負(fù)極材料的主要種類有天然石墨（59%），人造石墨（30%），中間相炭微球（8%）及其他類型（3%）。石墨類負(fù)極材料仍然占據(jù)鋰電負(fù)極材料的主流地位。然而，由于現(xiàn)有技術(shù)等限制，當(dāng)前主流負(fù)極材料（如人造石墨、中間相碳微球等）并不能實現(xiàn)人們希望將電池的能量密度大幅度提高的愿望，負(fù)極材料市場亟待高效的新型材料。因此，近年來鈦酸鋰、石墨烯等新型負(fù)極材料的研發(fā)與應(yīng)用開始受到業(yè)內(nèi)關(guān)注。
    石墨烯是一種新型材料，是已知材料中最薄的一種。因為它的電阻率極低，電子遷移的速度極快，科學(xué)家認(rèn)為利用石墨烯可開發(fā)出更薄、導(dǎo)電速度更快的新一代電子元件或晶體管。由于石墨烯實質(zhì)上是一種透明、良好的導(dǎo)體，也適合用來制造透明觸控屏幕、光板、甚至是太陽能電池。因此，將石墨烯應(yīng)用于鋰離子電池負(fù)極材料中，可以大幅度提高負(fù)極材料的電容量和大倍率充放電性能。
    石墨烯的比表面積大，電性能良好，作為鋰離子電池電極材料的潛力巨大。研究證明，石墨烯可阻止復(fù)合材料中納米粒子的團(tuán)聚，緩解充放電過程中的體積效應(yīng)，延長材料的循環(huán)壽命；納米粒子通過與Li+發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，可增加材料的嵌脫鋰能力；粒子在石墨烯表面的附著，可減少材料形成SEI膜過程中與電解質(zhì)反應(yīng)的能量損失。因此，石墨烯負(fù)極材料的研究對實際生產(chǎn)具有重要意義。研究人員稱，調(diào)控石墨烯在集流體上的排列，以形成良好的電子和離子傳輸通道，可進(jìn)一步提高石墨烯電極材料的性能。未來，研究人員可以通過利用金屬氧化物和其他材料與石墨烯復(fù)合，從而更大地拓展負(fù)極材料發(fā)展空間。
    近年來，國內(nèi)北京化工大學(xué)等高校和研究機(jī)構(gòu)進(jìn)行了石墨烯材料的研究工作。企業(yè)也開始推進(jìn)石墨烯負(fù)極材料的產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程。2011年11月，常州第六元素材料科技股份有限公司成立，將生產(chǎn)用于鋰電池負(fù)極材料的石墨烯。2012年4月，大連麗昌新材料有限公司建成了全自動石墨烯負(fù)極材料生產(chǎn)線，年產(chǎn)能達(dá)300噸。2013年以來，石墨烯產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程加快，未來，隨著石墨烯技術(shù)的突飛猛進(jìn)，石墨烯的特性將得到更好的挖掘與利用。我們已經(jīng)看到，石墨烯的“加盟”，給負(fù)極材料的發(fā)展注入的嶄新的活力。
 
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