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石墨烯在鋰離子電池負極材料中的應用
2004年，石墨烯被成功制備以來，由于其具有大的比表面積、柔韌性、高機械強度、優異的導電導熱性以及良好的化學穩定性，使得石墨烯材料在儲能領域得到了研究和應用，成為支撐納米材料存儲鋰的理想輔助材料。隨著電動汽車的快速發展，鋰離子電池作為新能源汽車的重要組成部分，對鋰離子電池的負極材料也有了越來越高的要求。目前，商業化的鋰離子電池負極材料主要有石墨、鈦酸鋰和硅碳復合材料等。隨著鋰離子電池對負極材料的節能環保性要求日益提高，具有低成本、高性能特點的新型的碳材料石墨烯成為新型的負極材料越來越得到學術界和產業界的重視。
石墨烯在鋰離子電池負極材料中的應用中的應用優勢體現在以下四個方面：第一，石墨烯可以被用于鋰離子電池的導電添加劑或涂層，石墨烯可以有效提高負極材料的電子傳輸性能，同時也可以抑制鋰枝晶的形成和增強SEI膜（固體電解質界面膜）的穩定性。第二，利用石墨烯的高比表面積和活性官能團引入不同的離子添加劑或涂層，可以作為界面工程或修飾技術的載體，從而優化負極材料與電解液之間的界面反應和傳輸過程。第三，石墨烯可以與金屬鋰、合金材料、硅基材料、錫基材料等高容量負極材料復合使用，形成均勻和緊密的復合或涂層結構，從而提高負極材料的綜合性能。第四，利用石墨烯的高比表面積和孔隙率的優勢，作為多孔或空心結構的負極材料，可以提高鋰離子的儲存和傳輸能力。
石墨烯作為一種導電性、導熱性以及機械強度均極佳的材料，作為電池的負極材料的重要組成部分之一，隨著其在鋰離子電池應用的逐步提升，必將讓新能源汽車的品質有飛躍性的進步。
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