俗話說:“金無足赤,人無完人”,每一個人都有自己的優(yōu)缺點,不可能十全十美的。同樣,石墨烯也一樣,其雖然具有高導(dǎo)電性、高導(dǎo)熱性和高比表面積等優(yōu)點,但由于它有較大的比表面積將引起SEI膜(固體電解質(zhì)性質(zhì)的鈍化膜層)形成及電池容量驟減等。那鋰電池負(fù)極材料石墨烯不足具體體現(xiàn)在那幾個方面呢?
1. 由于石墨烯有較大比表面積和豐富的官能團(tuán)將會導(dǎo)致材料與電解質(zhì)接觸面積大,在循環(huán)過程材料中存儲的鋰離子與電解質(zhì)分子會發(fā)生不可逆反應(yīng),形成SEI膜,使電池首次庫倫效率低,一般低于 70%。
2. 石墨烯表面大量的含氧基團(tuán)充放電過程中分解或與Li+發(fā)生不可逆副反應(yīng),填充碳材料結(jié)構(gòu)中的儲鋰空穴,造成可逆容量的衰減,其倍率性能也受到較大影響。
3. 制備的單層石墨烯片層極易堆積成多層結(jié)構(gòu),從而比表面積將減少,導(dǎo)致儲鋰空間驟減。
4. 初期使用石墨烯鋰電池容量衰減得很快。
5. 用石墨烯制備的鋰電池會存在無電壓平臺及電壓滯后。
因此,利用好石墨烯的優(yōu)點,并改善它的不足是我們的艱巨任務(wù)。目前,研究者不僅將石墨烯和其他材料進(jìn)行復(fù)合制作成多功能的負(fù)極材料,如硅碳復(fù)合負(fù)極材料;而且將它涂覆于鋁箔集流體上,形成石墨烯功能涂層鋁箔石。石墨烯成為現(xiàn)在鋰電池研究的熱點和鋰電負(fù)極材料發(fā)展的一個方向。