การใช้กราฟีนในแบตเตอรี่ลิเธียมไอออน

การใช้งานแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนในเชิงพาณิชย์มีข้อดีคือความจุของแบตเตอรี่ขนาดใหญ่ ความหนาแน่นของพลังงานสูง การคายประจุเองต่ำ และช่วงอุณหภูมิการทำงานที่กว้าง และมีการใช้กันอย่างแพร่หลายในชีวิตประจำวัน ข้อมูลแสดงให้เห็นว่าในปี 2560 ปริมาณการใช้ในอุตสาหกรรมแบตเตอรี่ลิเธียมในประเทศของเราสูงถึง 91,500 ตัน เพิ่มขึ้นร้อยละ 8.80 จากช่วงเดียวกันของปีที่แล้ว

ปัจจุบันมีการใช้งานกราฟีนหลักสามประการในแบตเตอรี่ลิเธียมไอออน ได้แก่ วัสดุแอโนด วัสดุวัสดุแคโทด และสารเติมแต่งที่เป็นสื่อกระแสไฟฟ้า

กราฟีนมีความเป็นผู้ใหญ่มากที่สุดในการใช้งานวัสดุแอโนดของแบตเตอรี่ลิเธียมอิเล็กทรอนิกส์ และถูกนำมาใช้ในวัสดุที่ใช้ซิลิกอนที่ดัดแปลงด้วยกราฟีน ออกไซด์ของดีบุกที่ดัดแปลงด้วยกราฟีน วัสดุโลหะทรานซิชันที่ดัดแปลงด้วยกราฟีน และวัสดุคาร์บอนอื่น ๆ ที่ดัดแปลงด้วยกราฟีน . วัสดุและวัสดุดัดแปลงอื่น ๆ มีความก้าวหน้าในการใช้วัสดุขั้วบวกของแบตเตอรี่ลิเธียม

การใช้กราฟีนในวัสดุแคโทดของแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนยังได้รับความสนใจอย่างกว้างขวางในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา สาเหตุหลักมาจากโครงสร้างพิเศษของกราฟีนที่มีพื้นที่ผิวจำเพาะสองมิติสูงและความสามารถในการขนส่งอิเล็กตรอนที่ดีเยี่ยม

ปัจจุบัน นักวิจัยพบว่ากราฟีน LiFePO4 ที่ดัดแปลงแล้วมีค่าการนำไฟฟ้าที่ดี การพัฒนาวัสดุดัดแปลงที่มีการนำไฟฟ้าดีขึ้นเป็นจุดเน้นของการวิจัยเทคโนโลยีและการพัฒนากราฟีนในการประยุกต์วัสดุแคโทดในอนาคต