南方科技大学程春副教授: 石墨烯基材料在高性能锂金属电池中的研究进展

商用锂离子电池(LIB)，因其相对较低的能量密度而难以满足便携式电子和电动汽车对储能设备能量密度日益增长的需求。锂(Li)金属具有高理论比容量(3860mAh g^-1)和低的密度(0.59g cm^-3)，被认为是下一代高能密度锂电池最具前途的负极之一，如Li-S和Li-O₂电池。然而，由于固态电解质界面层的不稳定，导致锂枝晶生长的不可控和库伦效率低等问题，限制了锂金属电池的实际应用。

南方科技大学程春副教授课题组总结了近年来石墨烯基材料(GBMs)在锂金属电池中的研究进展，受邀在《新型炭材料》（New Carbon Materials）上发表了最新综述“Research progress on graphene-based materials for high-performance lithium-metal batteries”。该文综述了利用石墨烯基材料来保护锂金属负极的各种策略，并详细讨论了在锂金属保护中具有不同功能和作用的石墨烯基纳米材料的合理设计。文中还讨论了石墨烯基纳米材料用于锂金属负极中，未来发展面临的挑战和可能的解决方案。

图1 石墨烯基材料在锂金属电池中的应用

文章信息

WANG Xin, HUANG Run-qing, NIU Shu-zhang, XU Lei, ZHANG Qi-cheng, Abbas Amini, CHENG Chun. Research progress on graphene-based materials for high-performance lithium-metal batteries[J]. New Carbon Materials, 2021, 36(4): 711-728.

王信, 黄润青, 牛树章, 徐磊, 张启程, Abbas Amini, 程春. 石墨烯基材料在高性能锂金属电池中的研究进展[J]. 新型炭材料, 2021, 36(4): 711-728.

期刊官网：http://xxtcl.sxicc.ac.cn

国际版主页：https://www.sciencedirect.com/journal/new-carbon-materials

通讯作者简介

程  春  副教授

南方科技大学材料科学与工程系独立课题组负责人、长聘副教授 (研究员)，博士生导师，校教学指导委员会委员，深圳市柔性太阳能电池研发工程研究中心副主任。

主持国家面上、重大研发计划（培育项目）等十余项基金；是科技部重大研究计划纳米专项、教育部重点实验室、粤港澳重点实验室、广东省重点实验室和深圳市孔雀团队等重大及平台项目核心科学家；入选国家科技部重点领域创新团队、广东省“杰出青年”、“优秀青年教师”、“科技创新青年拔尖人才” 和深圳市“孔雀计划” B类人才等基金及人才项目；荣获 “全国优秀教师”、 广东省“南粤优秀教师”、深圳市“优秀教师”和深圳市“青年科技奖”。

目前领导课题组开展先进材料-微纳结构调控及器件应用研究，已在国际专业期刊发表SCI论文逾150余篇，引用4000余次，H-index 36，封面及特色文章10篇，包括以通讯作者发表在Nature Comm., Adv. Mater., ACS Nano, Adv. Funct. Mater., Nano Energy等专业顶级期刊上，申请专利10余项，获授权专利3项；任Wiley- Energy & Environmental Materials（IF=15.122）期刊青年编委，Elsevier – Journal of Science: Advanced Materials and Devices 编委（IF=5.469），《材料研究与应用》青年编委。建立深圳市“普太光伏科技有限公司”，推动新型钙钛矿太阳能电池的研发与产业化，为公司的创始人之一。

牛树章 副研究员

博士，南方科技大学前沿与交叉科学研究院副研究员，硕士生导师。先后承担国家自然科学基金2项，省、市基金项目4项，参与承担国家级、省部级课题4项。主要从事碳基材料的功能化设计及在锂硫电池、锂金属负极等领域的应用研究，在能源材料领域的核心期刊Adv. Energy Mater., Nano Energy, Energy Storage Mater., Appl. Catal. B-Environ., Adv. Sci., J. Mater. Chem. A, Small, Carbon等杂志发表论文30余篇；申请发明专利13项，授权8项。