下面華馳能源講訴石墨烯機(jī)油對(duì)電子傳導(dǎo)的改善：

石墨烯機(jī)油對(duì)電子信息傳導(dǎo)的改善， 除自身的物理化學(xué)性質(zhì)（良好的電子電導(dǎo)率）及結(jié)構(gòu) （平面進(jìn)行二維）特點(diǎn)外, 石墨烯導(dǎo)電劑的高效性還跟其與活性研究材料以及顆粒具有獨(dú)特的接觸管理模式發(fā)展有關(guān). 本課題組率先通過(guò)提出具體如圖2的石墨烯柔性“面-點(diǎn)”接觸導(dǎo)電部分網(wǎng)絡(luò)技術(shù)機(jī)理圖.。

考慮到學(xué)生不同發(fā)展鋰離子動(dòng)力電池作為正極材料體系的特性有差別, 對(duì)于一個(gè)導(dǎo)電劑的需求量也不盡相同, 本課題組主要針對(duì)企業(yè)不同鋰離子電池正極體系（包括LFP, LCO, NCM）系統(tǒng)進(jìn)行考察了石墨烯導(dǎo)電劑在實(shí)驗(yàn)室工況下的最優(yōu)使用量, 并與我們使用以及其他導(dǎo)電劑進(jìn)行了分析對(duì)比, 探討了一種基于“面--點(diǎn)”接觸管理模式就是石墨烯導(dǎo)電劑具有的優(yōu)勢(shì).

可以直接看出, 1％石墨烯的引入企業(yè)相較于碳黑也可以充分發(fā)揮作用明顯的導(dǎo)電效果, 在1 C下的循環(huán)系統(tǒng)性能要優(yōu)于我們使用3％碳黑的電池技術(shù)性能. 在LCO和NCM體系中, 石墨烯最優(yōu)使用量小于LFP體系的原因是由于活性研究物質(zhì)的尺寸進(jìn)行差異. LFP顆粒的粒徑（300 nm~1m）遠(yuǎn)低于LCO和NCM（粒徑約10m）, 所以對(duì)于前者比表面積以及更高, 需要一個(gè)相對(duì)來(lái)說(shuō)較多的石墨烯才能在工作電極材料內(nèi)部管理構(gòu)建科學(xué)有效的導(dǎo)電部分網(wǎng)絡(luò)。

石墨烯機(jī)油導(dǎo)電劑的使用可以在很大程度上減少導(dǎo)電劑的用量,從而有效提高鋰離子電池體積能量密度.目前鋰離子電池對(duì)體積能量密度的要求遠(yuǎn)比質(zhì)量能量密度迫切.導(dǎo)電劑在電池內(nèi)部不能提供容量,但是由于其密度較輕,即使用量很小也會(huì)占據(jù)很大的電極空間,在很大程度上減少了整個(gè)體系的體積能量密度.以導(dǎo)電炭黑為例,其密度一般為0.4 g/cm3,遠(yuǎn)小于LFP的2.0~2.3 g/cm3和LCO的3.8~4.0g/cm3. 理論上講, 每減少1％的導(dǎo)電碳黑就相當(dāng)于增加了約5％的LFP或7％~10％的LCO,可以大幅提高整個(gè)體系的體積能量密度。

在電極內(nèi)部構(gòu)建導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò)時(shí)，如果能夠綜合利用石墨烯和炭黑的“面對(duì)面”和“點(diǎn)對(duì)點(diǎn)”接觸方式，在使用較少石墨烯的前提下，可以進(jìn)一步提高正極活性材料的性能。事實(shí)上，在鋰離子電池的實(shí)際制備過(guò)程中，為了綜合利用不同導(dǎo)電劑的優(yōu)勢(shì)，可以在更大程度上全面提升電池性能。常用兩種不同的導(dǎo)電材料（導(dǎo)電炭黑和導(dǎo)電石墨或碳納米管）作為二元導(dǎo)電劑，在不同尺度的電極上同時(shí)建立導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò)。例如，Kim的研究小組使用炭黑和導(dǎo)電石墨作為L(zhǎng)CO的導(dǎo)電劑；范課題組將炭黑和碳納米管引入LCO體系；索托瓦等人在LFP體系中使用了炭黑和碳納米管。由于不同尺寸的導(dǎo)電劑可以由不同層的電極構(gòu)建協(xié)同導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò)，效果優(yōu)于單種導(dǎo)電劑。

石墨烯和導(dǎo)電碳黑的接觸管理模式發(fā)展之間關(guān)系存在著一個(gè)良好的互補(bǔ)效應(yīng),可以在電極進(jìn)行內(nèi)部控制同時(shí)企業(yè)建立“長(zhǎng)程”和“短程”導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò).石墨烯導(dǎo)電劑雖然我們可以在較少的使用量下通過(guò)片層之間的搭接構(gòu)建具有良好的導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò), 大幅度不斷提高學(xué)生整個(gè)電極的電導(dǎo)率; 但是中國(guó)具體到每個(gè)活性研究材料顆粒上,石墨烯片層不能沒(méi)有完全覆蓋整個(gè)顆粒表面,電子在“面-點(diǎn)”接觸社會(huì)之外還有部分裸露表面上的傳輸顯然會(huì)相對(duì)比較滯后。