5月24日，CIBF2018 第十三届中国国际电池技术交流会展览会在深圳会展中心开幕。化学与物理电源重点实验室、天津电源研究所宗军博士在技术交流会上发表主题演讲。以下是演讲正文：

我讲一下我们组研究的具体部分工作，报告的题目是基于高密度化石墨烯的锂离子电容器。报告主要是从这五个方面展开，首先给大家介绍一下背景，然后是介绍我们对石墨烯材料制备的相关研究，这部分主要是分两部分，一部分是普通化石墨烯，另一部分是高密度化石墨烯的制备，再一个就是我们的机理研究，另外是机械研究。

对于石墨烯材料来说，大家都耳熟能详了，学化学的人都知道结构决定形式，它的性质非常独特，超大的比表面积，光学性质、电学性质都非常好。制备方法，无非就是两种，从上而下和从下而上。从上而下理解很简单，以石墨为原料，经过剥层得到石墨烯。

在很多电池体系都有一定的应用潜力，实际能不能应用感觉还不是特别成熟。我在这儿只评价锂离子电池和电容器的应用，在锂离子电池当中无非就两种，一种是导电，这个问题就是性价比问题。另一个是作为负极，可能缺点更加明显，因为密度很低，而且不稳定效率很高，作为负极材料是非常忌讳的一点。我个人认为石墨烯锂离子电池的应用不是很成熟，我们看好的是在电容器的应用。如果电容器当中低正极密度解决不了也无法真正的应用，而我们的研究工作正是基于这一点。

我们选的体系是锂离子电容器体系，为什么选这个体系？因为它有特殊的反应机理，通过引入性能较高的材料，会有这三个特点，高能量、高功率以及长寿命，可以说是一种高能量型的电容器体系，这种体系无论是军口还是民口有一定的应用空间。

高密度石墨烯材料制备，这是我们开发的工艺，特点是快速、低成本，所制备的石墨烯材料，经过表蒸（）石墨烯材料属于非系谈（谐音），基本充分剥离了，密度太低，不可能直接用在电极材料当中应用。

另一个测试也是证明制备材料是高品质的，短程有序、长城无须的材料（谐音），现在我们的制备能力跟山西煤矿合作，可以达到工艺的水平。材料虽好，但是密度太低，后续我们开发了高密度化的工艺，这个工艺跟预处理的瓜藤石墨烯处理以后，工艺条件非常简单，在一般实验室可以制备20次以上批次。

经过高密度化处理以后并没有改变瓜藤石墨烯非惊叹（谐音）的特性，无序对接的劲头度（谐音）增加了。经过结构分析发现，孔分布以及孔尺寸大小对材料的性能是至关重要的，如果孔洞适合电能充分进入，可以充分的发挥性能。因为没有靠密度化处理使能量降低，反而能量有所提高，这是我们最终的目标。

经过工艺的调试，还有原料的筛选，最终的密度可以做到0.7公斤/升，可以达到电极材料的指标。为了很好的理解反应过程，我们对机理做了分析，文献中普遍认为锂离子呈现的部分，我们部分认同，我们认同（）我们认为不但包括锂离子的过程，还包括（）发现能量急剧下降，这个容量衰减是由缺陷引起还是光亮团引起的，通过测试无法确定，所以我们做了电子（22）将石墨烯材料做适度的氧化，能量可以提高。证明了在这个过程中，能量发挥的主要因素是少量的光亮团，但不是那些缺陷，但缺陷是有一定作用的。

结合一些锂化和电化学的表征，在石墨烯单独反应过程当中，不但包括锂离子的洗脱副还包括阴离子的洗脱副（谐音），我们进行了详实的测试证明我们的猜想。

我们开发了低温（）是非常有效的普遍石墨烯材料的有效方法，制备能力可以达到公斤级。密度可以达到0.7以上，能量非常可观，影响性能的是孔结构以及微观结构，以及少量的光亮团（谐音），对于机理方面，在石墨烯的（）同样涉及到阴离子的洗脱副（谐音）的过程。最后我们做的实验室和其间容量密度可以突破40瓦时/公斤。

提问：电容器可以做到40瓦时/公斤以上，还是不错的结果，用高密度的石墨烯，前面工艺相对比较复杂，我们有膨胀石墨，它的效果怎么样？

宗军：还是有序的状态，层间距更打了，能量没有那么高，相当于一张撕碎了再压实。

提问：这个工作很有趣的一点就是，比能量跟功率之间的（）你觉得最好到哪里？是40瓦时/公斤可以达到极限还是？

宗军：不是极限，这个实验只是初步的，可以进一步提高。

提问：孔序影响你的功率，但是你的能量会提高，所以中间一定是一个c of，最好的极限在哪里？

宗军：我感觉40瓦时/公斤不是极限，功率可以突破万瓦/公斤，40瓦时/公斤不太急进的说可以达到50瓦时/公斤。

（根据速记整理，未经嘉宾审阅）