成果简介
杂原子掺杂的碳基材料具有增强的催化性能，在储能应用中具有巨大潜力，包括可充电锂氧电池（LOB）。然而，大规模生产含高掺杂量的杂原子共掺杂碳以及精确控制均匀分布的掺杂剂位置仍然是一个挑战。多孔石墨烯作为一种新兴的碳基材料，由于其在石墨烯纳米片基面上具有纳米孔，因此作为LOB的阴极越来越受到人们的关注。除了给定的质量快速扩散通道（2 and Li+ ），纳米孔还为质量吸附和储存以及杂原子掺杂提供了丰富的气体。
本文，华南理工大学Jiakui Zhang等研究人员在《Chemical Engineering Journal》期刊发表名为“Highly rechargeable lithium oxygen batteries cathode based on boron and nitrogen co-doped holey graphene”的论文，研究提出一种环保且简单的方法，通过控制流量的H2O气体直接氧化还原石墨烯氧化物（rG），大规模生产具有丰富面内纳米孔的 hG 。基于获得的hG，3.0at.%B和2.1at.%N原子进一步共掺杂到hG中以形成B，N-hG。B，N-hG作为LOBs的阴极，由于其多孔结构以及B和N的协同效应，显示出良好的性能，最大放电容量为15340mahg−1和117次循环的长循环稳定性。
图文导读
图1。(a) B、N-hG的合成路线方案。(b) rG、(c) hG 和 (d) B、N-hG 的 SEM 图像。(e) B, N-hG 的TEM图像。(f) HAADF STEM 图像和 (gj) B、N-hG 的元素映射：(g) C、(h) O、(i) B 和 (j) N。
图2。(a)拉曼光谱，(b) 氮吸附-解吸曲线和 (c) hG、B-hG、N-hG 和 B、N-hG 的XPS光谱。B、N-hG 的高分辨率 XPS 光谱：(d) C1s、(e) N1s 和 (f) B1s
图3、电化学特性
图4。(a) B, N-hG阴极表面Li2O2放电产物的形成/分解示意图。（ b ）具有五个记录状态的初始放电 – 充电曲线。（c）非原位X射线衍射图案，（de，gh）SEM图像（f）EIS的B，N-HG电极在AE状态的光谱。
小结
综上所述，合成 B、N-hG 作为 LOB 的阴极可能会为开发其他杂原子掺杂的 hG 作为高性能 LOB 的电极及其在其他领域的应用开辟新的见解。
文献：https://doi.org/10.1016/j.cej.2021.131025
本文来自材料分析与应用，本文观点不代表石墨烯网立场，转载请联系原作者。
