las ventajas del grafeno para el almacenamiento directo de litio:

1) alta capacidad específica: el li-ion tiene una relación no estequiométrica de intercalación y desintercalación en grafeno, y la capacidad específica puede alcanzar 700~2000 mah/g;

2) alta tasa de carga y descarga: la distancia entre capas del material de grafeno multicapa es significativamente mayor que la del grafito

la mayoría de los estudios también han demostrado que la capacidad del ánodo de grafeno es de aproximadamente 540 ma h/g, pero debido a la descomposición de una gran cantidad de grupos que contienen oxígeno en su superficie durante el proceso de carga y descarga o la reacción con li+ , la capacidad de la batería se atenúa.

el rendimiento de su tasa también se ve muy afectado.

los defectos causados por el dopaje de heteroátomos cambiarán la morfología superficial del grafeno material del ánodo , mejorando así la humectabilidad entre el electrodo y el electrolito, y acortando la distancia de transferencia de electrones dentro del electrodo.

mejorar la difusión y la velocidad de transferencia de li+ en el material del electrodo, mejorando así la conductividad eléctrica y la estabilidad térmica del material del electrodo.

sin embargo, todavía existen algunas desventajas de los materiales de grafeno utilizados directamente como ánodos de batería,, que incluyen:

1) la hoja de grafeno de una sola capa preparada es fácil de apilar , y la reducción del área de superficie específica hace que pierda parte del alto espacio de almacenamiento de litio;

2) la primera eficiencia culómbica es baja, generalmente inferior al 70 %. debido a la gran superficie específica y los abundantes grupos funcionales, el electrolito se descompondrá en la superficie del grafeno durante el ciclo para formar una película SEI; al mismo tiempo,, los grupos residuales que contienen oxígeno en la superficie del material de carbono experimentan reacciones secundarias irreversibles con los iones de litio,, lo que da como resultado una mayor disminución de la capacidad reversible.;

3) la capacidad inicial decae rápidamente;

4) plataforma de voltaje e histéresis de voltaje. por lo tanto, para resolver esta serie de problemas, la combinación de grafeno y otros materiales en materiales de ánodo compuestos a base de grafeno se ha convertido en un punto caliente en la investigación de baterías de litio y un dirección para el desarrollo de materiales de ánodo de batería de litio.

para materiales de ánodo de batería de litio, óxidos de metales de transición o materiales prometedores a base de silicio han sido dopados con grafeno en propiedades electroquímicas tales como capacidad específica, características de voltaje, resistencia interna, rendimiento de carga-descarga, ciclo rendimiento, y tasa de rendimiento. excelentes características. el dopaje de heteroátomos en la base de grafeno introduce más defectos superficiales, mejora la conductividad eléctrica del material de grafeno , y el material compuesto tiene mejores propiedades.