成果信息

锂离子电池负极材料主要包括天然石墨、人造石墨、焦碳和碳纤维等。作为电极材料的活性物质，对碳材料的要求有许多方面：如放电比容量、颗粒大小和比表面积、电极极化性能、充放电稳定性等。目前国内外有许多研究单位在探索新的制备工艺来改善电极性能。采用常压干燥技术，成功地制备了碳气凝胶材料，通过控制制备条件，实现了碳气凝胶材料微结构人为裁剪与控制。这些新型储能器件具有重量轻、体能密度高、无污染等优点，是新一代绿色能源材料。多孔碳电极用于锂电池将优于枝晶锂电池，传统的电极充电时枝晶会在阴极上成核，当枝晶越过电极跨度时将造成短路，从而限制了充电次数。用多孔碳做电极时，锂离子嵌在石墨结构中，防止了锂金属的沉积和枝晶的形成，而丰富的孔洞可提高电极与电池溶液的接触面积。碳气凝胶是由间苯二酚和甲醛在碱性催化剂作用下，通过溶胶-凝胶和炭化工艺制备而成的。)

背景介绍

目前电池中的集流体是用于汇集电流的结构。集流体的功用主要是将电池活性物质产生的电流汇集起来以便形成较大的电流对外输出，因此集流体应与活性物质充分接触，并且内阻应尽可能小为佳。现有的锂离子电池中，集流体通常采用金属薄片，如铜箔、铝箔。)

应用前景

该项目相较于现有技术，所述锂离子电池的集流体为一石墨烯膜，石墨烯的密度较小，集流体在整个锂离子电池中所占的重量较小，使锂离子电池具有较高的能量密度，同时，由于石墨烯膜不易被腐蚀，集流体不易被破坏，该锂离子电池具有较长的使用寿命。因此，市场应用价值巨大，经济效益显著。)