Grafenoé um material bidimensional no qual os átomos de carbono são periodicamente dispostos em uma rede hexagonal com ligações híbridas SP2. O grafeno tem apenas um átomo de carbono de espessura e tem excelentes propriedades físicas, como grande área teórica específica da superfície, alta mobilidade eletrônica, alta condutividade térmica, alto módulo de Young, etc., para que possa mostrar valor potencial de aplicação em muitos campos como mecânica, armazenamento de energia, catálise, dispositivos eletrônicos e tratamento ambiental.
O grafeno emergente tem unidades estruturais semelhantes aos nanotubos de carbono e tem a mesma excelente condutividade elétrica. Ao mesmo tempo, a estrutura planar bidimensional torna possível formar um contato ponto a superfície com as partículas de material do cátodo. Portanto, espera-se que substitua os nanotubos de carbono ou os use em conjunto com nanotubos de carbono no campo das baterias de íons de lítio, e aumente a densidade de energia das baterias reduzindo a resistência ao contato.
Nesta fase, a aplicação do grafeno no campo das baterias de íons de lítio concentra-se principalmente no meio condutor do lado positivo do eletrodo, em vez do material eletrodo principal. No entanto, devido ao enorme mercado de baterias de íons de lítio para energia elétrica pura e baterias start-stop para energia híbrida, a demanda por grafeno neste campo ainda é considerável.
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