Nano Letters：葱启发的石墨烯支架助力高倍率锂金属电池

石墨烯基一维宏观组装体（GBOMAs）引起了人们的广泛关注，同时进行了大量研究。然而，目前其应用仍然仅仅局限于低功能的电子器件。

近日，受天然葱白茎中作为养分转运通道的垂直螺旋结构的启发，中科大俞书宏院士，深圳大学何传新教授采用一种新的多功能水热辅助湿纺组装策略制备了一系列葱状石墨烯基微棒（GBMRs）。然后将这种GBMRs作为独特的1D碳基支架用于锂吸附和储存，此外，采用熔融浸渍法制备了相应的石墨烯/锂金属复合微棒。通过瞬态熔融锂吸附和动态锂填充过程的实时观察，深入研究了其吸附机理。此外，通过掺杂少量银，消除了锂的成核势垒，将镀锂/剥离限制在晶界偏聚区内，从而有效抑制了锂枝晶形成。

文章要点

1）所获得的RGO/Ag-Li负极在碳酸盐电解质中1 mA cm⁻²电流密度下1800 h的过电位约为11.3 mV，优于先前报道的大多数研究。该策略还可以进一步扩展到各种高质量负载的正极纳米材料，所得到的RGO/ LiFePO₄正极具有出色的倍率性能和循环稳定性。

2）由RGO/Ag−Li负极和RGO/LiFePO₄正极组装的全电池极具有67 mAh g⁻¹的比容量，以及在5 C，2000次循环后，每循环容量衰减低至0.013%的出色循环稳定性。

这项工作为研究和扩大GBOMAs作为支架材料以最大限度地发挥其独特的结构和性能用于制造全锂电池开辟了新的途径。

参考文献

Tao Ma, et al, Scallion-Inspired Graphene Scaffold Enabled High Rate Lithium Metal Battery, Nano Lett., 2021

DOI: 10.1021/acs.nanolett.0c04033

https://dx.doi.org/10.1021/acs.nanolett.0c04033