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石墨烯电极成研究热门
国际专利分类号(IPC)包含了专利的技术信息,通过对石墨烯相关专利进行IPC统计分析,可以看出,石墨烯专利技术主要集中于石墨烯的制备,分类号为C01B31,其次是石墨烯在电极制备上的应用,分类号为H01M4。由此可见,除了对石墨烯本身制备的研究外,其应用研究涉及最多的是用作电池电极材料。
由于石墨烯具有良好的导电性能和倍率性能,将其应用于锂离子电池负极材料中,可以大幅度提高负极材料的电容量和大倍率充放电性能,是一种理想的电极材料。石墨烯还可以用于改性其他非碳基负极材料,目前研究的主要以锡基、硅基以及过渡金属类为主的锂离子电池非碳基负极材料,其缺点是在嵌锂/脱锂过程中体积膨胀收缩变化明显,石墨烯掺杂改性后的复合材料能改善这两种材料单独使用时的缺点。此外,石墨烯在锂电池正极材料改性及导电添加剂方面也有应用,石墨烯的高比表面积及其优异的电子传输能力,能有效改善正极材料的导电性能,提高锂离子的扩散传输能力。又因为一直以来,智能手机等终端发展迅速,但其续航能力始终是最大短板,石墨烯用作电池的电极可以大大缩短终端的充电时间,这推动了石墨烯在电极领域的应用研究。
上述分析表明石墨烯具有很好的应用前景和极大的想象空间,如果科学研究与产业开发相结合,推动石墨烯的产业化应用和发展,未来几年内石墨烯将会实现令人惊奇的应用。
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