les avantages du graphène pour le stockage direct du lithium :

1) capacité spécifique élevée : li-ion a un rapport non stoechiométrique d'intercalation et de désintercalation dans le graphène , et la capacité spécifique peut atteindre 700 ~ 2000 mah/g ;

2) taux de charge-décharge élevé : la distance entre les couches du matériau de graphène multicouche est nettement supérieure à celle du graphite

la plupart des études ont également montré que la capacité de l'anode de graphène est d'environ 540 ma h/g, mais en raison de la décomposition d'un grand nombre de groupes contenant de l'oxygène à sa surface pendant le processus de charge et de décharge ou la réaction avec li+ , la capacité de la batterie est atténuée.

ses performances tarifaires sont également fortement affectées.

les défauts causés par le dopage des hétéroatomes vont modifier la morphologie de surface du graphène matériau d'anode , améliorant ainsi la mouillabilité entre l'électrode et l'électrolyte, et raccourcissant la distance de transfert d'électrons à l'intérieur de l'électrode.

améliorer la vitesse de diffusion et de transfert de li+ dans le matériau d'électrode , améliorant ainsi la conductivité électrique et la stabilité thermique du matériau d'électrode .

cependant, il existe encore certains inconvénients des matériaux de graphène directement utilisés comme anodes de batterie,, notamment :

1) la feuille de graphène monocouche préparée est facile à empiler, et la réduction de la surface spécifique lui fait perdre une partie de l'espace de stockage à haute teneur en lithium ;

2) la première efficacité coulombique est faible, généralement inférieure à 70 %. en raison de la grande surface spécifique et des groupes fonctionnels abondants, l'électrolyte se décomposera sur la surface du graphène pendant le cyclage pour former un film SEI ; en même temps, les groupes résiduels contenant de l'oxygène à la surface du matériau carboné subissent des réactions secondaires irréversibles avec les ions lithium, entraînant une diminution supplémentaire de la capacité réversible. ;

3) la capacité initiale décroît rapidement ;

4) plate-forme de tension et hystérésis de tension . donc , afin de résoudre cette série de problèmes , la combinaison de graphène et d'autres matériaux dans des matériaux d'anode composites à base de graphène est devenue un point chaud dans la recherche sur les batteries au lithium et un direction pour le développement de matériaux d'anode de batterie au lithium .

pour les matériaux d'anode de batterie au lithium, des oxydes de métaux de transition ou des matériaux à base de si prometteurs ont été dopés avec du graphène dans les propriétés électrochimiques telles que la capacité spécifique, les caractéristiques de tension, la résistance interne, les performances de charge-décharge, le cycle performances, et performances de taux. excellentes caractéristiques. le dopage hétéroatomique dans la base de graphène introduit plus de défauts de surface, améliore la conductivité électrique du matériau graphène , et le matériau composite a de meilleures propriétés.