在锂离子电池（LIB）中，热失控是一个极其严重的安全问题。当电池内部的热量生成速率超过其散热速率时，局部温度会迅速升高，可能触发一系列连锁反应。这种情况通常源于电池在高功率输出、过度充电、外部加热或机械损伤等条件下运行，导致内部材料的化学反应加剧，并进一步生成热量。传统的铝和铜等传统金属电流集流体因热导率较低（200-400 W/mK之间），通常无法有效散热，尤其是在高能量密度电池中，热量更容易在局部区域积聚。这种局部的热量积累可能会引发电解质分解、气体生成、甚至是电池起火或爆炸等灾难性后果，因此，如何管理和控制电池内部的热量成为提高电池安全性的关键。为了防止和控制热失控，在锂离子电池的设计中经常采用一些方法和手段，例如有效的热管理系统可以监测和控制电池的温度，防止局部过热；电池管理系统（BMS）能够监控电池的电压、电流和温度，并在检测到异常情况时采取措施，例如切断电流或降温；优化电池的结构设计，防止热量在电池内部局部积聚，减少发生热失控的可能性。此外，使用具有高热导率的材料（如石墨烯）来提高电池的散热能力，也能够减少热失控的风险。开创新的石墨烯箔日前，武汉理工大学何大平教授，麦立强教授和深圳大学杨金龙教授团队合作，开创性研究出一种基于石墨烯的非金属电流集流体，能够大规模生产石墨烯集流体。这一突破有望显著提高锂离子电池（LIB）的安全性和性能，解决储能技术中的一个关键挑战。这一突破也是首次成功在商业规模上制造无缺陷石墨烯箔。

          石墨烯的π-π层间相互作用和高度有序的堆叠结构使其能够有效传播声子，从而大幅提高了热传导性能。改研究中的石墨烯箔具有极高的导热系数——高达1400.8 W-1K-1——比传统铝箔和铜箔高出一个数量级。石墨烯集流体能够通过有效散热和防止导致热失控的放热反应来降低热失控的风险——致密、排列整齐的石墨烯结构提供了一道坚固的屏障，可防止易燃气体的形成，并防止氧气渗透到电池单元中，对于避免灾难性的故障至关重要。重要的是，与这些温度响应箔集成的 LiNi0.8 Co0.1Mn0.1O2 ||石墨电池表现出更快的散热速度，消除了局部热量集中并避免了快速放热的铝热和氢析出反应，消除了导致锂离子电池组热故障扩展的关键因素。

         另外，这种新开发的工艺能够生产长度从米到公里的石墨烯箔，厚度可定制，从而生产出更高效、更安全的电池。为了充分展示其潜力，研究人员生产了200米长、厚度为17微米的石墨烯箔。这种箔即使弯曲超过10万次后仍保持高电导率，非常适合用于柔性电子产品和其他高级应用。这项创新可能对未来的能源存储产生深远影响，特别是在电动汽车和可再生能源系统中。

           重要应用据研究人员表示，这种集流体通用于各种电化学应用，如电解槽、燃料电池和氧化还原液流电池等，展现出了十足的应用潜力。袋式锂离子电池：石墨烯箔的高热导率可以显著改善电池的热管理，使电池在高负载和高温条件下保持稳定的工作温度，降低热失控的风险。这对于电动汽车和高性能便携式电子设备等需要高能量密度和安全性的应用尤其重要。此外，石墨烯箔的轻量化特性可以提升电池的能量密度，使设备的续航能力更强。氧化还原液流电池：在大规模储能系统中，石墨烯箔可以提高系统的效率和可靠性。其高导热性有助于有效管理电池堆中的热量，延长系统的使用寿命，并减少维护成本。电解器和燃料电池：在电解器和燃料电池中，石墨烯箔可以作为电极材料或集流体，提高电极的导电性和热管理能力。石墨烯的高表面积和优异的电化学稳定性使其在这些领域具有巨大的应用潜力，可以提高能量转换效率并降低能耗。电子设备和电动汽车：随着电动汽车和便携式电子设备对高性能电池的需求不断增加，石墨烯箔在这些领域中的应用前景广阔。它不仅能提高电池的能量密度和充放电速率，还能显著增强电池的安全性，减少火灾或爆炸的风险。多功能储能系统：石墨烯箔的柔韧性和耐用性使其适用于需要频繁充放电和高机械应力的储能系统。它可以在极端环境下保持稳定的性能，适用于航空航天、电网储能和军事设备等对安全性和可靠性要求极高的领域。总结来看，石墨烯箔因其独特的物理和化学性质，在各类储能和电化学应用中展示了巨大的潜力。其在提高电池安全性、能量密度、热管理能力以及可持续性方面的优势，使其成为未来高性能电池和储能技术的重要材料之一。随着生产技术的不断进步，石墨烯箔有望在更广泛的工业应用中发挥关键作用。