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7月10日，格林美發(fā)布公告，宣布其控股子公司福安青美能源材料有限公司、武漢動力電池再生技術(shù)有限公司與深圳市本征方程石墨烯技術(shù)股份有限公司（簡稱“本征方程”）簽署了《戰(zhàn)略合作協(xié)議》。

根據(jù)公告，三方將結(jié)合各自的技術(shù)優(yōu)勢、產(chǎn)業(yè)優(yōu)勢和市場優(yōu)勢，共同開發(fā)石墨烯增強(qiáng)型磷酸（錳）鐵鋰材料的產(chǎn)業(yè)化技術(shù)。這一合作將從磷酸鐵鋰電池及其廢料的回收利用開始，旨在提高電池的能量密度和循環(huán)壽命，實(shí)現(xiàn)磷酸（錳）鐵鋰材料的高值化再利用，并加速市場化。此舉有望解決未來磷酸鐵鋰電池回收利用的綠色化與經(jīng)濟(jì)化矛盾，打造全球核心的石墨烯磷酸（錳）鐵鋰正極材料制造基地，推動全球新能源的綠色可持續(xù)發(fā)展。

1、磷酸錳鐵鋰與石墨烯的結(jié)合

磷酸錳鐵鋰作為磷酸鐵鋰的升級版本，旨在保持磷酸鹽的安全和循環(huán)優(yōu)勢的同時(shí)，進(jìn)一步提升能量密度。然而，磷酸錳鐵鋰面臨著電導(dǎo)率低、雙電壓平臺、錳溶出等問題，這些問題影響了其容量、穩(wěn)定性和循環(huán)性能，使其工業(yè)化生產(chǎn)變得困難，難以平衡材料性能和成本。

為了實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化，許多正極材料和電池制造商提出了各種改性方案，如錳鐵鋰納米化、碳包覆、金屬離子摻雜以及與三元材料的復(fù)用等。其中，碳包覆是研究和應(yīng)用最為廣泛的方法。通過高溫碳化，碳可以均勻地包覆在材料表面，這不僅為電子傳輸提供了介質(zhì)，提高了顆粒間的電子導(dǎo)電性，還可以阻止顆粒長大和團(tuán)聚，從而縮短Li+傳輸距離，提高離子導(dǎo)電性。

而石墨烯，憑借其巨大的比表面積，當(dāng)附著在正極材料顆粒表面并相互纏繞時(shí)，可以形成一個(gè)龐大的高速導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò)。這種結(jié)構(gòu)可以顯著提高鋰離子和電子的遷移速率，從而進(jìn)一步提高電池的能量密度和循環(huán)壽命。

2、石墨烯磷酸（錳）鐵鋰正極材料的優(yōu)點(diǎn)

石墨烯磷酸（錳）鐵鋰正極材料是一種新型的鋰離子電池正極材料。

這種材料將石墨烯與磷酸（錳）鐵鋰相結(jié)合。石墨烯是一種由碳原子以 sp2雜化軌道組成六角型呈蜂巢晶格的二維碳納米材料，具有優(yōu)異的導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性和機(jī)械強(qiáng)度等特性。當(dāng)它與磷酸（錳）鐵鋰復(fù)合后，能夠有效解決磷酸（錳）鐵鋰本身電子導(dǎo)電性差的問題。

1. 高導(dǎo)電性：石墨烯的加入大大提高了材料的電子傳導(dǎo)能力，使電池在充放電過程中電子傳輸更加順暢，降低了內(nèi)阻，提高了倍率性能。這意味著電池可以在大電流充放電條件下快速完成充電和放電，適用于需要快速充放電的應(yīng)用場景，如電動汽車的快速充電。

2. 高容量：能夠在一定程度上提高電池的容量，使電池能夠儲存更多的電能，從而延長設(shè)備的續(xù)航時(shí)間。

3. 長循環(huán)壽命：有助于減少電極在充放電過程中的結(jié)構(gòu)變化和材料損失，提高電極的穩(wěn)定性和循環(huán)壽命。

4. 安全性好：磷酸（錳）鐵鋰本身具有良好的熱穩(wěn)定性和化學(xué)穩(wěn)定性，再結(jié)合石墨烯后，依然保持了這種安全性能，降低了電池在使用過程中的安全風(fēng)險(xiǎn)。

在實(shí)際應(yīng)用中，石墨烯磷酸（錳）鐵鋰正極材料的應(yīng)用領(lǐng)域廣泛。在新能源汽車領(lǐng)域，可用于制造高性能的動力電池，為電動汽車提供更長的續(xù)航里程和更快的充電速度；在消費(fèi)電子產(chǎn)品領(lǐng)域，如手機(jī)、筆記本電腦等，能滿足對電池小型化、高容量和長壽命的需求；在儲能領(lǐng)域，用于大規(guī)模的儲能系統(tǒng)，如電網(wǎng)儲能、家庭儲能等，有助于提高儲能系統(tǒng)的性能和可靠性。

石墨烯磷酸（錳）鐵鋰正極材料具有非常廣闊的發(fā)展前景，它將在提高電池性能、延長循環(huán)壽命、促進(jìn)綠色可持續(xù)發(fā)展、快速占領(lǐng)市場以及滿足低碳經(jīng)濟(jì)要求等方面發(fā)揮重要作用。對于相關(guān)企業(yè)和研究機(jī)構(gòu)來說，持續(xù)關(guān)注并優(yōu)化這種材料的研發(fā)和應(yīng)用，將是未來的一個(gè)重要戰(zhàn)略方向。

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來源：賢集網(wǎng)
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格林美攜手本征方程，開啟石墨烯與磷酸（錳）鐵鋰的神奇之旅

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