ACS Nano：薄层石墨烯中LiC6以外的过量锂存储研究

目前，人们在锂存储器件中观察到多孔石墨烯电极的电化学性能表现出意外的容量增加现象。尽管已经对其进行了大量研究，其原因仍不是很清楚。

近日，韩国国立庆尚大学Hyun Young Jung，高丽大学Byeong-Kwon Ju系统地报道了在石墨烯锂离子电池（LIBs）的实际应用中对形貌可控石墨烯负极容量增强的更深入的理解。

文章要点

1）研究人员采用电化学剥离方法将商业石墨制成原始石墨烯悬浮液，该石墨烯由具有低维薄层石墨烯组成。然后以悬浮液为原料，在不添加粘结剂和添加剂的情况下，制备了多孔负极。这种无粘结剂的3D多孔负极被认为是开发和研究用于高倍率电池的二维（2D）石墨烯薄膜的最有效方法之一。然后将得到的电化学性能结合有规律的变化和进一步的分析，以揭示低维尺度上（即薄层石墨烯）的可逆过量锂存储。

2）实验结果表明，在通过经典锂插层形成LiC₆构型之后，过量的锂以附加的稳定锂层的形式储存在石墨烯片的外表面上。此外，多孔石墨烯电极的容量增强主要归因于电解质的逐渐润湿和相关的结构变化，随着循环的进行，导致更多缺陷和活性位点的形成。总的来说，多孔网络的薄层原始石墨烯中的锂存储机制是由增加的Stone−Wales缺陷以及表面控制过程造成。

研究工作为商业设计和制造高速储能电极材料提供了有用的信息。

参考文献

Dong Won Kim, et al, Understanding Excess Li Storage beyond LiC₆ in Reduced Dimensional Scale Graphene, ACS Nano, 2020

DOI: 10.1021/acsnano.0c07173

https://dx.doi.org/10.1021/acsnano.0c07173