石墨烯在锂离子电池阴极材料中的应用

周晓航 许旭

一、概述

新能源，作为传统化石能源的替代，对改善环境污染和目前能源结构具有重要的意义。但是新能源，如风能、太阳能、潮汐能等，受自然环境因素影响，直接供给的能源极其不稳定。因此，当其转化为电能时，无法满足用电需求，不能直接并入电网。

储能技术，如电化学储能，已经较为普遍地被使用，包括超级电容器、锂离子和铅酸电池。它可以有效地储存新能源所发电量，使其根据用电需求阶段性地并入电网，实现高峰用电补偿，低谷用电储存的作用。由于价格的因素，目前铅酸电池占据主要的储能市场。但相比锂离子电池，其能量密度偏低，又存在一定的污染，未来被其他电化学储能技术替代是必然趋势。

由于锂离子电池的能量密度高、循环寿命长等优点，近几年已经成为电池中最具吸引力的一种。磷酸铁锂（LiFePO4，LFP）电池，是以LFP为正极材料的阴极电池，由于其价格，安全性和功率特性等因素，LFP电池技术被视为最适合替代铅酸电池的下一代电化学储能技术。这预示着，LFP电池的市场容量将是目前市场容量的几倍甚至几十倍，具有广阔的发展空间。

另外，随着我国电动车的飞速发展，动力电池产业也持续爆发。出于对客车安全等多方面因素考虑，目前LFP电池的电动大巴占据我国电动大巴车总量的90%以上。随着，城市污染问题的进一步被重视，电动大巴车的增量也持续扩大，更多的燃油大巴车将被替换。因此，我国动力电池这一部分市场对LFP电池的需求量也在持续增长。……