石墨烯包裹阴极 提高锂电池安全性

据了解，美国伊利诺伊大学芝加哥工程学院（the University of Illinois at Chicago College of Engineering）的研究人员表示，用石墨烯包裹阴极材料之所以能大幅度提高锂电池安全性，是因为石墨烯能吸走从电池着火时氧气，进而减小起火风险。

锂电池安全性不高的主要原因在于电池快速循环或充放电，以及内部聚集大量的热能，从而导致电池阴极（一般而言，阴极含有锂氧化物，如锂钴氧化物）分解，释放氧气。值得注意的是，电解质属于易燃品，如果在高温下与氧气相结合，就会发生自燃。

伊利诺伊大学芝加哥工程学院机械和工业工程副教授兼该论文的通讯作者Reza Shahbazian－Yassar说，用石墨烯包裹阴极的方法，可有效防止阴极释放氧气与易燃电解质相结合，使起火概率降低。

石墨烯超薄碳原子层具有独特性质，如高强度、好柔韧性、良好导电性等，能禁止氧原子渗出，这意味着能阻止氧气与电解质发生反应。

在研究过程中，研究员发现有石墨烯包裹的钴酸锂颗粒比未包裹石墨烯的颗粒，在高温下，氧气释放量明显减少。即使在200次充放电循环后，该锂电池的表现仍然极佳，同时，电池具有较好的容量循环稳定性。

除了用石墨烯包裹阴极能升高锂电池安全性能外，还可以用纳米氧化钨薄膜制备阴极材料。这是由于氧化钨薄膜有具有较强的机械稳定性，较低的热膨胀系数，以及高结晶度。

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