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電化學石墨烯修飾磷酸鐵鋰正極材料之超高電容量特性 (2013/05/04)
磷酸鐵鋰正極材料(LiFePO4或LFP)的理論電容量為170 mAh/g，然而實際的磷酸鐵鋰正極材料，不論是已商業量產之產品或學術實驗所合成的樣本，其電容量皆約在120-160mAh/g的範圍之內。在中央研究院原子與分子科學研究所李連忠研究團隊的實驗中，他們利用可量產之電化學石墨烯技術(electrochemically exfoliated graphene, EG)表面修飾商用磷酸鐵鋰粉體，並使其電容量達208 mAh/g(EG/LFP, EG < 2wt%相較於LFP)，且其能量密度亦可達約700Wh/kg，遠遠高於現行商用產品之能量密度(500 Wh/kg)，大幅提升了此一材料在電動車及相關儲能系統上應用之可能性。
造成電容量大幅提升的可能原因為電化學石墨烯其缺陷(defects)或其氧化還原活性位置(redox active sites)，在該篇論文中的Raman D-band(Fig.1)所表現出的強訊號可予以證明，參與電解液中鋰離子的可逆氧化還原反應，以達到大量儲存鋰離子的效果。所儲存的鋰離子大部份可以被釋放出來，因此其能量幾乎無損失。該實驗使用循環伏安法(cyclic voltammetry, Fig.4b)量測電化學石墨烯修(EG)飾二氧化矽(SiO2)微米球表面之氧化還原反應機制，發現在二氧化矽不發生反應的電壓範圍內(2-3.8V)，電化學石墨烯會與電解液發生氧化還原反應，此為另一證明電化學石墨烯之儲鋰機制。此材料(EG/SiO2)經過充放電後(2-3.8V)發現電化學石墨烯本身的儲鋰容量約為2000~3000mAh/g(Fig. 4a)。另一提升電容量的因素則是經過電化學石墨烯修飾的磷酸鐵鋰正極材料會大幅提升其表面導電性及比表面積（Specific surface area），進而增加電子傳遞的速率。比表面積的增加亦提升了此材料承受大電流充放電的能力及循環壽命。在不同放電速率下，電容量的增加率為23%~26%。
此一電化學石墨烯儲鋰機制可利用在不同鋰電池正極材料上。因此，此研究結果有助於大幅提升廣泛鋰電池正極材料之電容量及能量密度，其成本低廉的優勢對於目前台灣的電池材料產業可望有著相當大的助益。
liang909 wrote:
對呀對呀，陣亡了，送...(恕刪)
這一兩年才開始變多，而且貴森森。 我這台才 16K 而已。 
