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石墨烯在正極材料上的應用

  鋰離子電池中的正極材料是提供鋰離子的主要來源,其影響鋰電池性能甚劇,由於鋰離子電池廣泛應用於3C產品,甚至動力輸出等,根據產業需求選擇不同的正極材料,分別是鋰鈷氧化物(Lithium Cobalt Oxid, LiCoO2)、鋰錳氧化物(Lithium Manganese Oxide, LiMn2O4)、鎳錳鈷三元系(Lithium Nickel Manganese Cobalt Oxide, NMC)等材料,而大多數的正極材料為陶瓷氧化物,都面臨導電性不佳的缺點,透過添加安炬科技開發的石墨烯懸浮液,其規格如下表所示(S-WB30, S-ON30),能有效改善鋰鈷氧化物在高電壓操作下循環壽命的電容維持率,比添加傳統炭黑的電容維持率增加10%,其結果下表所示,而對於動力電池所選用的鎳鈷錳三元系而言,添加石墨烯可以提升在大電流操作下的電容量約40%,其結果如下圖所示。

  S-WB30 S-ON30

溶劑

NMP
黏度 3000 cps 5000 cps

 

 

 


正極材料 測試條件 添加劑 電容維持率

鋰鈷氧化物
(LCO)

4.5V過充循環100 石墨烯 85%

鋰鈷氧化物
(LCO)

4.5V過充循環100 傳統碳黑 75%

 

 
 
加入石墨烯懸浮液之NMC電極在不同C-rate的電容量比較圖
 
   
 
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