石墨烯在柔性锂离子电池中的应用及前景

作     者：闻雷 陈静 罗洪泽 李峰 WEN Lei;CHEN Jing;LUO HongZe;LI Feng

作者机构：中国科学院金属研究所沈阳材料科学国家(联合)实验室沈阳110016 Council for Scientific and Industrial Research Pretoria 0001 South Africa 

基　　金：国家自然科学基金创新研究群体科学基金(51221264) 国家自然科学基金(51172242,U1401243) 中国科学院重大突破择优支持项目(KGZD-EW-T06) 国家重点基础研究发展计划(2011CB93264,2014CB932402) 中国科学院战略性先导科技专项(XDA09010104)资助 

出 版 物：《科学通报》 (Chinese Science Bulletin)

年 卷 期：2015年第60卷第7期

页      码：630-644页

摘      要：随着具有变形功能的移动电子设备的出现和发展,为其供电的可变形、柔性锂离子电池近年来受到广泛关注.柔性锂离子电池一般指具有可逆弹性变形能力,同时可正常工作的锂离子电池.按照变形难易程度,大部分研究中的柔性锂离子电池,均指可弯折柔性锂离子电池.本文总结了石墨烯在可弯折柔性锂离子电池领域的进展情况.石墨烯具有很高的电子电导率,可将石墨烯附着于高分子、纸、纺织布等柔性基底上,利用基底提供柔性支撑、力学性能,石墨烯提供导电网络,形成石墨烯/柔性基体复合结构.利用石墨烯的二维柔性结构及表面官能团,与其他材料复合,能够制备出一体化石墨烯复合柔性电池电极.石墨烯柔性复合材料作为电极时,能够提高电池的整体能量密度,因此具有更广阔的发展前景.本文同时介绍了柔性锂离子电池的力学特性和电化学性能表征方法,并对柔性锂离子电池的未来发展方向进行了预测.柔性锂离子电池发展趋势是提高其变形能力,并赋予柔性锂离子电池一定的可拉伸性能,以使其适应各种复杂应用;新型柔性锂离子电池也将具有自修复和快速充电能力;未来同时将研究喷涂或打印等新型柔性电极的制备和器件优化设计.虽然仍然存在尚待解决的问题,石墨烯柔性锂离子电池经过适当的电化学性能和力学性能改进,将在移动电子领域得到广泛应用.

主 题 词：石墨烯 柔性电池 锂离子电池 弹性变形 纳米碳材料 聚合物 

学科分类：0808[工学-自动化类] 08[工学] 

核心收录：

D　O　I：10.1360/N972014-01053

馆 藏 号：203649153...