石墨粉：動力鋰電池的新伴侶

石墨粉：動力鋰電池的新伴侶

一個方向是石墨粉。納米石墨粉憑借其優異的導電性能可以提升導電石墨粉的電導碳粉率，進而改善其充放電性能；同時，石墨粉“柔韌”的二維層狀結構又可有效抑制高純石墨粉在充放電過程中因體積變化引起的材料粉化，并增強與集流體間的導電接觸。因此，石墨粉改性能夠改進眾多鋰高純電池專用石墨粉的電化學性能，磷酸鐵鋰/石墨粉復合納米石墨粉就是一個很好的例子。
另一個頗具應用前景的發展方向則是用石墨粉作為動力鋰電池的導電添加劑。初步研究結果表明，加入導電石墨粉導電添加劑后，鋰電池的大電流充放電性能、循環穩定性和安全性都因此得到了極大改善，其效果甚至超出了目前高性能動力鋰電池用的碳納米管導電添加劑。

　　但是，石墨粉要想在上述方向獲得真正的應用，亟須攻克其低成本規模化制備的難關。現有的機械剝離、化學氣相沉積、外延生長以及溶液相氧化還原等諸多制備方法雖然各具特色，但均難以實現高質量低成本的石墨粉規模化制備。

　　不過，這個難題已經被中科院寧波材料所的動力鋰電池技術研究團隊所攻克。“由于此前石墨粉的規模化制備技術未突破，市場沒有批量石墨粉的供應，所以我們團隊從一開始就布局了石墨粉的制備研究。”劉兆平高興地說：“目前我們已經突破了石墨烯低成本規模化制備技術的瓶頸，并剛剛建成一條年產50噸的石墨粉中試生產示范線。”

團隊成員捷誠士進一步介紹說，團隊摒棄了傳統的氧化—剝離—還原制備路線，經過近一年的集中攻關，創新地發展出高效的插層—膨脹—剝離方法，在石墨粉低成本規模化制備技術上取得了突破性進展，成功獲得了厚度3至7納米，尺寸在8至12微米，電導率超過10000目的石墨粉。相比于傳統的氧化—剝離—還原方法，該方法不僅避免了對導電石墨粉結構的破壞，維持了高導電性，而且制備工藝大大簡化，成本低廉，易于放大生產。在目前的中試工藝條件下，高碳石墨粉制備成本可控制在每公斤5000元內，預期提升制備規模后，可進一步降低生產成本，滿足其在鋰離子電池等領域的應用需求。