格林美携手本征方程，开启石墨烯与磷酸（锰）铁锂的神奇之旅 - 资讯中心 - 橡机资讯

7月10日，格林美发布公告，宣布其控股子公司福安青美能源材料有限公司、武汉动力电池再生技术有限公司与深圳市本征方程石墨烯技术股份有限公司（简称“本征方程”）签署了《战略合作协议》。

根据公告，三方将结合各自的技术优势、产业优势和市场优势，共同开发石墨烯增强型磷酸（锰）铁锂材料的产业化技术。这一合作将从磷酸铁锂电池及其废料的回收利用开始，旨在提高电池的能量密度和循环寿命，实现磷酸（锰）铁锂材料的高值化再利用，并加速市场化。此举有望解决未来磷酸铁锂电池回收利用的绿色化与经济化矛盾，打造全球核心的石墨烯磷酸（锰）铁锂正极材料制造基地，推动全球新能源的绿色可持续发展。

1、磷酸锰铁锂与石墨烯的结合

磷酸锰铁锂作为磷酸铁锂的升级版本，旨在保持磷酸盐的安全和循环优势的同时，进一步提升能量密度。然而，磷酸锰铁锂面临着电导率低、双电压平台、锰溶出等问题，这些问题影响了其容量、稳定性和循环性能，使其工业化生产变得困难，难以平衡材料性能和成本。

为了实现产业化，许多正极材料和电池制造商提出了各种改性方案，如锰铁锂纳米化、碳包覆、金属离子掺杂以及与三元材料的复用等。其中，碳包覆是研究和应用最为广泛的方法。通过高温碳化，碳可以均匀地包覆在材料表面，这不仅为电子传输提供了介质，提高了颗粒间的电子导电性，还可以阻止颗粒长大和团聚，从而缩短Li+传输距离，提高离子导电性。

而石墨烯，凭借其巨大的比表面积，当附着在正极材料颗粒表面并相互缠绕时，可以形成一个庞大的高速导电网络。这种结构可以显著提高锂离子和电子的迁移速率，从而进一步提高电池的能量密度和循环寿命。

2、石墨烯磷酸（锰）铁锂正极材料的优点

石墨烯磷酸（锰）铁锂正极材料是一种新型的锂离子电池正极材料。

这种材料将石墨烯与磷酸（锰）铁锂相结合。石墨烯是一种由碳原子以 sp²杂化轨道组成六角型呈蜂巢晶格的二维碳纳米材料，具有优异的导电性、导热性和机械强度等特性。当它与磷酸（锰）铁锂复合后，能够有效解决磷酸（锰）铁锂本身电子导电性差的问题。

1. 高导电性：石墨烯的加入大大提高了材料的电子传导能力，使电池在充放电过程中电子传输更加顺畅，降低了内阻，提高了倍率性能。这意味着电池可以在大电流充放电条件下快速完成充电和放电，适用于需要快速充放电的应用场景，如电动汽车的快速充电。

2. 高容量：能够在一定程度上提高电池的容量，使电池能够储存更多的电能，从而延长设备的续航时间。

3. 长循环寿命：有助于减少电极在充放电过程中的结构变化和材料损失，提高电极的稳定性和循环寿命。

4. 安全性好：磷酸（锰）铁锂本身具有良好的热稳定性和化学稳定性，再结合石墨烯后，依然保持了这种安全性能，降低了电池在使用过程中的安全风险。

在实际应用中，石墨烯磷酸（锰）铁锂正极材料的应用领域广泛。在新能源汽车领域，可用于制造高性能的动力电池，为电动汽车提供更长的续航里程和更快的充电速度；在消费电子产品领域，如手机、笔记本电脑等，能满足对电池小型化、高容量和长寿命的需求；在储能领域，用于大规模的储能系统，如电网储能、家庭储能等，有助于提高储能系统的性能和可靠性。

石墨烯磷酸（锰）铁锂正极材料具有非常广阔的发展前景，它将在提高电池性能、延长循环寿命、促进绿色可持续发展、快速占领市场以及满足低碳经济要求等方面发挥重要作用。对于相关企业和研究机构来说，持续关注并优化这种材料的研发和应用，将是未来的一个重要战略方向。

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来源：贤集网
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