石墨烯是出了名的鋰電池負(fù)極材料，但還是很少人知道它可以復(fù)合鋰電池正極材料，使其具有優(yōu)異的性能。
1.石墨烯與聚陰離子型正極材料復(fù)合
目前，鋰電池正極材料主要有尖晶石型的LiMn2O4以及橄欖石型的LiFePO4。但它們的電子傳導(dǎo)性差、鋰離子遷移過(guò)慢、大倍率充放電下電極與電解液間的電阻率大。因此，學(xué)者們向這些材料引入石墨烯可以解決它們的不足。
石墨烯材料的使用大大縮短了鋰離子在正極材料中的擴(kuò)散路徑，同時(shí)復(fù)合材料內(nèi)部的空隙率將增大，為鋰離子提供了大量的嵌入空間，從而儲(chǔ)鋰容量和能量密度得到提升。因此使用石墨烯改性的LiFePO4和LiMn2O4，電子的傳導(dǎo)率和倍率性能有了明顯提升。例如，碳包覆LiFePO4/石墨烯納米晶片在17 mA/g 的電流密度下充放電循環(huán)100 次后，可逆儲(chǔ)鋰容量為158 mAh/g，庫(kù)倫效率高于97%。。
2.石墨烯與釩系材料復(fù)合
釩系材料作為鋰電池正極材料成本低廉、電化學(xué)活性較高、能量密度高，受到了廣泛的關(guān)注。然而，其倍率性能較差、電荷轉(zhuǎn)移電阻較高以及晶體結(jié)構(gòu)容易粉化等缺陷制約其在實(shí)際應(yīng)用領(lǐng)域的發(fā)展。
石墨烯與釩系材料復(fù)合能解決其電導(dǎo)率低、鋰離子傳輸速率慢及納米顆粒間團(tuán)聚的問(wèn)題，從而使它更有效地發(fā)揮原有的高容量潛力。釩系材料主要是VO5和V2O5納米顆粒。
綜上，石墨烯復(fù)合鋰電池正極材料主要起到改性的作用。
