高质量石墨烯材料推动电池技术革新与产业化进展

在由上海有色网信息科技股份有限公司（SMM）主办的2025 SMM全球电池技术大会上，广东一纳科技有限公司总经理、总工程师王建兴博士围绕“高质量石墨烯材料在电池应用技术的研究及产业化进展”这一主题进行了深入分享。

电池行业背景与发展趋势

近年来，中国的新能源汽车保有量及锂电池导电剂出货量均呈现出逐年增长的趋势。据2023年的数据显示，中国锂电池负极材料出货量中，硅基负极材料与人造石墨占比高达85%左右。这一数据表明，正负极材料性能的提升是高能量密度动力电池发展的重要方向，而新型导电材料的发展前景则更加广阔。

提升能量密度与循环寿命是新能源电池发展的关键方向。电池技术的发展不仅推动了前沿科技的进步，也为新一代碳材料的应用开发提供了契机。这些新材料的应用有望提升现有正负极材料的性能，促进新型材料的发展。

石墨烯作为新一代碳材料，在电池中扮演着至关重要的角色。其应用不仅能有效提高材料的电子导电性，降低接触电阻，还能促进锂离子迁移，提高电池的充放电效率。这些特性使石墨烯在厚电极等前沿技术中具有显著的应用潜力。

在正极导电剂中，石墨烯、碳纳米管（CNT）和导电炭黑（SP）均匀分散在正极主材中，形成良好的桥接，构建三维导电网络。在负极导电剂中，石墨烯起到了桥接作用，降低了电池极化，而SP则主要起到保液作用。

“石墨烯导电剂在电池循环三圈后阻抗略微减小，而炭黑对应的电池阻抗反而增大。”

在LFP体系扣式电池中，石墨烯能够有效提升正极材料的容量、循环及倍率性能。在LFP体系圆柱电池中，石墨烯降低了温升，对电芯的循环性能提升效果显著。

在钠电池中，负极与石墨烯体系的克容量及首效显著提升，并且在高温条件下表现出良好的循环性能。在铅酸电池中，Pb-石墨烯复合材料显示出更多的DL电容和沉积活性位点，防止硫酸铅的积累。

“石墨烯在循环过程中更加稳定，尽管相对单壁碳纳米管（swCNT）的倍率性能较差。”

随着新一代碳材料的不断发展，石墨烯在电池技术中的应用将不断扩大。其在提升电芯能量密度、循环性能和高温存储性能方面的优势，使其成为未来电池技术革新的重要推动力。

王建兴博士的分享不仅展示了石墨烯材料在电池技术中的应用潜力，也为相关产业的未来发展指明了方向。未来，随着技术的不断进步和产业链的完善，石墨烯材料在电池领域的应用将更加广泛，为新能源行业的发展注入新的活力。