时间：2013-12-16 05:41:11 点击：92
锂离子在石墨片层间自由的插入和脱插形成石墨层间化合物而可用作锂离子二次电池的阳极材料。天然石墨用作阳极材料具有冲放电性能稳定、容量较高、价格便宜等特点，可以替代价格高昂的MCMB。天然石墨经过适当的提纯、粒径控制、微粉的形状控制、表面修饰等方式可以提高天然微晶石墨的不可逆容量。本研究室在天然微晶石墨用作阳极材料的研究已经接近中试产品。
柔性石墨由于其独特的密封性和化学稳定性，可以用作密封材料。但是其具有很好的导电、导热及耐腐蚀性能，可以直接压制成具有特定流场的质子交换膜燃料电池用双极板。通过改善制备材料的工艺，改善双极板的导电性能，导热性能，和提高强度。目前的研究表明以柔性石墨为原料制备质子交换膜燃料电池用双极板具有较好的前景。
多孔活性炭材料是制备超级电容器的双电层的载体。用作超级电容器的多孔活性炭材料要求具有高的比表面积，高的化学稳定性，低的电阻。同时为提高冲放电的效率需要控制多孔活性炭材料的孔径分布，同时可以减少在细孔深部形成双电层的阻力。
在今天，当我们谈到“锂电池”这个名词的时候，大部分情况下指的是锂离子电池。这种技术从1970年代开始应用至今，但是锂金属电池的研发还要更早一些。锂金属电池直接使用锂金属或者锂金属的氧化物作为电极，利用它活跃的化学性质和重量极轻的特征，制造出能量密度更高的电池。然而，锂金属电池却有一个致命的弱点。
通常来说，我们使用的可充电电池，都可以简单地分成正极、电解质、隔膜和负极四个部分，其中隔膜负责隔开正极和负极来防止短路，同时提供离子输电通道，让外部电路产生电流。在过去的锂金属电池中使用的电解质大多数是液态或者胶体聚合物，而正极在长期使用中，表面会生长出树枝状的结晶，往往会刺穿隔膜，造成短路。
这种弱点，让锂金属电池从来没有大规模使用过,直到2002年加拿大的Avestor公司开发出了真正可以应用的锂金属聚合物电池为止。顾名思义，锂金属聚合物电池是指使用了高分子聚合物材料的锂金属电池。Avestor公司开发的电池每一块都是只有数百微米的薄片，由四层叠加在一起构成：最上面一层是做为正极的锂金属，第二层是以高分子聚合物制造的固体电解质，第三层是含有二氧化钒的复合材料负极，最底下一层是起到保护作用的铝箔。将这些薄片状的电池并联或者串联起来，就可以获得更高的电流和电压。
和传统锂离子电池不同的是，这种电池完全是固体。固态的电解质能够让离子通过，但是会阻挡电子，当放电时电子会经由电路流过形成电流，而离子会向正极移动；在充电时则刚好相反。这种电池能量密度更高，放电曲线更加平稳；能够做成任意形状，可以薄到一张信用卡的程度，可以弯曲成90度而不会泄露任何液体或者气体。
现在Avestor公司的锂金属聚合物电池已经应用于通信产业，但是在电动汽车上还没有类似的尝试。法国的BatcScap公司也开发出了同样原理的电池，并且将努力的方向转向更优化的材料以及更高的可靠性方面。
创立于2005年的DBM能源公司位于德国柏林，一直专注于锂金属聚合物电池的研究。他们开发出了新的材料，使用锂金属的氧化物做为正极，石墨电极作为负极，将单片电池的厚度缩减到与一根头发直径相仿的程度，也有效地提高了能量密度。
这种命名为Kolibri电池里的单层组件呈片状，电池的一极是石墨，另一极是锂金属氧化物，中间是电解质。Kolibri电池高性能的基础是复杂的膜技术，使电池具有了高度稳定性和高效率。这种电池的层状结构摒弃了液体电解质，降低了高电流输出时产生的热量，效率因此提高到了97％。而且这种电池所含电力可全部用光，不会对电池产生损害。由于电池内部不含重金属、有毒气体、液体或酸，所以不会对环境产生污染。另外，Kolibri电池充电时间特别短。更让人期待的是，据称这种电池的使用寿命可达50年。