慧聰化工網訊：鋰離子電池作為高能量密度的儲能設備被廣泛的應用於手機，筆記本電腦等便攜式電子產品中。而時下引人注目的電動汽車更是以鋰離子電池作為主要動力來源。這對鋰離子電池的性能提出了更為苛刻的要求：更高的能量密度，更久的使用壽命，更寬的工作溫度窗口。而現今商業化的鋰離子電池負極材料?石墨，因其較低的理論容量（~370mAh/g）很難滿足這些要求。因此世界各國相應領域的科研工作者都在尋找下一代鋰離子電池負極材料。

　　針對這一問題，最近美國賓夕法尼亞州立大學（ThePennsylvaniaStateUniversity）王東海教授領導的，以於昭新、宋江選為主的科研梯隊發明了一種新型鋰離子電池負極材料：'紅磷-石墨烯'納na米mi複fu合he材cai料liao。該gai種zhong材cai料liao是shi由you紅hong磷lin和he石shi墨mo經jing球qiu磨mo製zhi備bei得de到dao。紅hong磷lin化hua學xue穩wen定ding性xing高gao，廉lian價jia易yi得de
，而er且qie環huan境jing友you好hao。其qi作zuo為wei鋰li離li子zi電dian池chi負fu極ji材cai料liao的de理li論lun容rong量liang可ke達da2600mAh/g，7倍於商用石墨電極。石墨/石(shi)墨(mo)烯(xi)因(yin)其(qi)極(ji)高(gao)的(de)電(dian)子(zi)電(dian)導(dao)率(lv)被(bei)引(yin)入(ru)到(dao)該(gai)體(ti)係(xi)中(zhong)以(yi)提(ti)升(sheng)納(na)米(mi)複(fu)合(he)材(cai)料(liao)整(zheng)體(ti)的(de)電(dian)子(zi)電(dian)導(dao)率(lv)。在(zai)高(gao)速(su)球(qiu)磨(mo)過(guo)程(cheng)中(zhong)，微(wei)米(mi)級(ji)的(de)紅(hong)磷(lin)顆(ke)粒(li)被(bei)打(da)碎(sui)至(zhi)納(na)米(mi)級(ji)。石(shi)墨(mo)在(zai)球(qiu)磨(mo)過(guo)程(cheng)中(zhong)剝(bo)離(li)為(wei)大(da)比(bi)表(biao)麵(mian)積(ji)的(de)石(shi)墨(mo)烯(xi)。經(jing)過(guo)長(chang)時(shi)間(jian)機(ji)械(xie)力(li)作(zuo)用(yong)
，石(shi)墨(mo)烯(xi)相(xiang)互(hu)搭(da)接(jie)形(xing)成(cheng)一(yi)個(ge)緊(jin)密(mi)結(jie)合(he)的(de)三(san)維(wei)導(dao)電(dian)網(wang)絡(luo)，而(er)納(na)米(mi)級(ji)紅(hong)磷(lin)顆(ke)粒(li)均(jun)勻(yun)分(fen)散(san)在(zai)該(gai)網(wang)絡(luo)中(zhong)。紅(hong)外(wai)光(guang)譜(pu)（InfraredSpectroscopy）測試顯示
，紅磷和石墨烯以'磷-氧-碳（P-O-C）'的化學鍵形式結合在一起，這又為該材料出眾的電池性能提供了保證。在室溫下
，該納米複合材料的放電容量可達1400mAh/g，4倍於現行商用化鋰離子電池負極材料?石墨。經過300周的循環
，放電容量仍然能保持在60%以上。高溫環境（60°C）對於現行商用鋰離子電池仍是很大的挑戰。而該種材料

，在60°C下


，放電容量可進一步提升至1650mAh/g。經過200周循環，放電容量保持率可在70%以上。

　　高容量
，長壽命，價格低廉的原材料，適宜工業化生產的合成方法，這些因素都促使新型'紅磷-石墨烯'納米複合材料成為下一代鋰離子電池負極材料的選擇。

　　責任編輯：黃京京