AFM：催化法剥离制备高导电性大片石墨烯

虽然目前通过液相剥离方法能用于制备石墨烯，但是获得导电性较高、分散性较高的石墨烯仍有较高挑战。有鉴于此，加州大学洛杉矶分校卢云峰、Runwei Mo等报道了一种催化剥离石墨的方法，得到较大面积（≈10 μm）、高导电性（926 S cm^-1）、水溶性较高（≈10 mg mL^-1）的石墨烯。通过该方法得到的石墨烯能用于Li离子电池，其中高导电性、高分散性都是锂电池中必须的要求。

本文要点：

（1）石墨烯剥离方法。将石墨材料加入室温冰浴冷却的浓H₂SO₄，加入KMnO₄反应~4 h，随后加入H₂O₂淬灭反应。将产物过滤清洗，随后加入FeCl₃与边界氧化石墨烯材料混合，在600 ℃中煅烧6 h。然后将混合物加入到H₂O₂溶液中反应剥离，超声、清洗得到剥离石墨烯。

（2）在将合成剥离的石墨烯用于锂电池中，展现了较高的电池性能（更高的电池循环/倍率性能），在0.5 C和20 C循环过程中能量密度分别达到658.7 W h L^-1、287.6 W h L^-1。该效果明显高于商业LiFePO₄材料的电池在0.5 C和20 C中的能量密度（395.7 W h L^-1、13.5 W h L^-1）。本工作为制备高导电性/分散性石墨烯材料和其电池等应用提供经验和范例。

参考文献

Runwei Mo,* and Yunfeng Lu* et. al. High-Conductivity–Dispersibility Graphene Made by Catalytic Exfoliation of Graphite for Lithium-Ion Battery, Adv. Funct. Mater. 2020

DOI: 10.1002/adfm.202007630

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adfm.202007630