石墨烯包裹陰極 提高鋰電池安全性

據瞭解，美國伊利諾伊大學芝加哥工程學院（the University of Illinois at Chicago College of Engineering）的研究人員表示，用石墨烯包裹陰極材料之所以能大幅度提高鋰電池安全性，是因為石墨烯能吸走從電池著火時氧氣，進而減小起火風險。

鋰電池安全性不高的主要原因在於電池快速迴圈或充放電，以及內部聚集大量的熱能，從而導致電池陰極（一般而言，陰極含有鋰氧化物，如鋰鈷氧化物）分解，釋放氧氣。值得注意的是，電解質屬於易燃品，如果在高溫下與氧氣相結合，就會發生自燃。

伊利諾伊大學芝加哥工程學院機械和工業工程副教授兼該論文的通訊作者Reza Shahbazian－Yassar說，用石墨烯包裹陰極的方法，可有效防止陰極釋放氧氣與易燃電解質相結合，使起火概率降低。

石墨烯超薄碳原子層具有獨特性質，如高強度、好柔韌性、良好導電性等，能禁止氧原子滲出，這意味著能阻止氧氣與電解質發生反應。

在研究過程中，研究員發現有石墨烯包裹的鈷酸鋰顆粒比未包裹石墨烯的顆粒，在高溫下，氧氣釋放量明顯減少。即使在200次充放電迴圈後，該鋰電池的表現仍然極佳，同時，電池具有較好的容量迴圈穩定性。

除了用石墨烯包裹陰極能升高鋰電池安全性能外，還可以用納米氧化鎢薄膜製備陰極材料。這是由於氧化鎢薄膜有具有較強的機械穩定性，較低的熱膨脹係數，以及高結晶度。

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