東麗于2016年11月25日宣布，將采用自主技術制造的多層石墨烯用于正極的導電助劑時，發現鋰離子充電電池的輸出密度提高了大約1倍，能量密度提高了20%。該公司正考慮2019年量產這種多層石墨烯，目標是2020年左右銷售額達到幾十億日元，幾年后達到幾百億日元（東麗）。據該公司介紹，還打算在純電動汽車市場迅速擴大的中國進行推廣。技術詳情將在2016年11月29日～12月1日于千葉縣舉行的學會第57屆電池討論會上公布。

一般而言，鋰離子充電電池中，電極采用的活性物質導電性并不高。這種情況下，大多通過添加導電助劑來確保向電池外側導出電流的集電體與活性物質之間的導電性。原來，導電助劑經常使用便宜的碳材料由乙炔等碳化而成的碳黑。

此次，東麗作為導電助劑的一部分或全部采用了10層左右的多層石墨烯，驗證了電池的特性。結果發現，電池的容量密度和輸出密度都得到提高。尤其是，即使輸出密度很高，放電容量也不容易降低。

具體而言，導電助劑采用碳黑的電池快速放電12分鐘時的放電容量會降至緩慢放電1小時時的1/2以下。而導電助劑采用東麗的多層石墨烯時，即使放電12分鐘，放電容量也只降低1成多。

這種效果還會隨著碳黑與多層石墨烯的比例而改變。據東麗介紹，當碳黑與多層石墨烯的比例為1:1時，輸出功率提高了約1倍，導電助劑全部采用多層石墨烯時，能量密度提高了約20%。

吸附多巴胺，抑制凝集

過去也有很多人嘗試將石墨烯用于正極的導電助劑。這時，一般是首先氧化石墨，通過加載超聲波等剝離石墨烯后，再還原使用。但是，很多情況下，電池的功能并未得到提高。原因是這樣制備的石墨烯非常容易凝集，不能起到導電助劑的作用。

東麗此次氧化石墨并剝離多層石墨烯后，使其吸附腦內神經傳遞物質多巴胺（化學式是C8H11NO2），然后還原，從而防止其在溶劑中凝集，使其穩定地分散開。

得到的多層石墨烯是厚度為3n～5nm的約10層左右的石墨烯，只有原來還原石墨烯的1/4～1/3薄。東麗表示，由于凝集少且各石墨烯都很薄，所以表現出了很強的導電助劑性能。

之所以選擇使用多巴胺來抑制凝集，是因為多巴胺與石墨烯的吸附性強，并且凝集抑制效果出色（東麗）。據東麗介紹，還發現了具有相同構造的幾種其他材料。

還具有延長充放電循環壽命的效果

東麗表示采用該技術，還有望獲得延長電池充放電循環壽命的效果。已有幾項研究通過采用石墨烯作為Si類負極的導電助劑，來吸收Si材料膨脹收縮的影響。此次的結果表明正極也有這種效果。（記者：野澤哲生）