Applicazione del grafene nelle batterie agli ioni di litio

L'applicazione commerciale delle batterie agli ioni di litio presenta i vantaggi di una grande capacità della batteria, un'elevata densità di energia, una bassa autoscarica e un ampio intervallo di temperature operative ed è stata ampiamente utilizzata nella vita quotidiana. I dati mostrano che nel 2017 il consumo dell'industria delle batterie al litio nel nostro Paese ha raggiunto le 91.500 tonnellate, con un aumento dell'8,80% rispetto allo stesso periodo dell'anno scorso.

Attualmente, ci sono tre principali applicazioni del grafene nelle batterie agli ioni di litio, vale a dire come materiali anodici, materiale catodico e additivo conduttivo.

Il grafene è il più maturo nell'applicazione dei materiali anodici delle batterie elettroniche al litio ed è stato utilizzato in materiali a base di silicio modificati con grafene, ossidi a base di stagno modificati con grafene, materiali metallici di transizione modificati con grafene e altri materiali di carbonio modificati con grafene. . I materiali e altri materiali modificati hanno fatto progressi nell'applicazione dei materiali anodici delle batterie al litio.

Anche l'applicazione del grafene nel materiale catodico delle batterie agli ioni di litio ha ricevuto molta attenzione negli ultimi anni, principalmente grazie alla speciale struttura del grafene con un'elevata area superficiale specifica bidimensionale e alla sua eccellente capacità di trasporto di elettroni.

Allo stato attuale, i ricercatori hanno scoperto che il grafene modificato LiFePO4 ha una buona conduttività elettrica. Lo sviluppo di materiali modificati con una migliore conduttività è al centro della ricerca tecnologica e dello sviluppo del grafene nell'applicazione futura dei materiali catodici.