锂阳极中存在的体积膨胀和 “死锂”积累现象严重阻碍了实用袋装型锂金属电池的发展。因此，开发高可逆、长寿命的锂金属阳极在该领域具有重要的意义。这里提出了一种简便的热引发转化方法，通过加热诱导锂粉、石墨烯和聚偏二氟乙烯（PVDF）之间的局部反应，制备得锂/石墨烯复合阳极。使用简单的混合-涂覆-干燥-加热程序，可以用薄膜流延机以卷对卷的方式获得了大面积Li@G阳极。这种复合阳极中LiC6骨架的形貌和功能减轻了“死锂”积累现象。失效分析和形貌表征表明，使用这种新型锂阳极可以有效降低电池电阻和浓差极化现象。结果，严格遵循实际条件的0.55 Ah pLMB (Li@G/NCM811)，可以稳定循环140次。此外，2.6 Ah pLMB (Li@G/NCM811)可提供356 Wh kg-1(基于整个电池)的高能量密度，100次循环后高容量保持率为70%。所提出的先进锂电极的可扩展制备方法为设计和制备实用锂复合阳极带来了新进展。
Figure 1. (a) 快速热引发转化工艺：从Li/G复合材料到Li@G阳极。(b) 从Li/G 复合材料到Li@G阳极的结构演变示意图。(c) XRD图和 (d) XPS光谱。(e-i) 热转换前后的顶视和横截面SEM图像。(j) 通过FIB-SEM获得Li@G阳极的横截面SEM图像。
Figure 2. Li@G 阳极中LiC6 骨架去锂后的(a) 横截面 SEM 和 (b) FIB-SEM 图像。(c) Li@G 阳极在循环10次后的横截面FIB-SEM 图像。(d) Li@G阳极去锂后的横截面FIB-SEM图像。
Figure 3．(a，b) 在不同剥离/电镀容量下的恒电流循环性能。(c，d)对称电池的容量-电压曲线。(e，f) 使用不同电极的对称电池的电压情况。
Figure 4．(a)使用涂层干燥机卷对卷制备锂/石墨烯箔（Li/G）。(b)在充满Ar的烘箱中加热后是大面积Li/G阳极。0.55 Ah Li/NCM811袋状电池在120 kPa外部压力下的(c)放电容量、库仑效率和(d) 原位压力变化。（e）Li@G/NCM811袋状电池(设计容量为2.6 Ah)的循环性能和能量密度。(f)将这项工作中袋状电池的循环寿命、能量密度和容量与先前工作的性能进行比较。
该研究工作由中科院宁波材料所Zhaoping Liu和Xufeng Zhou课题组于2021年发表在Journal of Materials Chemistry A期刊上。原文：Scalable Fabrication of Large-area Lithium/Graphene Anode towards Long-life 350 Wh kg-1 Lithium Metal Pouch Cell。
刘兆平（高级研究员，实验室主任）
刘兆平，博士，研究员，博士生导师，入选科技部创新人才推进计划中青年科技创新领军人才、浙江省151人才计划、宁波市3315人才计划、宁波市领军和拔尖人才第一层次等，国家五一劳动奖章及浙江省五一劳动奖章获得者。
江西兴国人
1994-1998年，赣南师范学院化学与化工系，获理学学士学位；
1998-2001年，山东大学化学学院，获理学硕士学位；
2001-2004年，中国科学技术大学化学系，获理学博士学位；
2004-2007年，日本物质•材料研究机构（NIMS），博士后；
2007-2008年，美国纽约州立大学宾汉顿分校化学系，博士后；
2008-2015年，中科院宁波材料所，研究员；
2016年-至今，中科院宁波材料所，高级研究员。
研究方向为石墨烯和动力锂离子电池及其材料技术。已在Nature Communications,J. Am. Chem. Soc. ， Angew. Chem. ，Adv. Mater.等著名学术期刊上发表论文近170篇，获他人引用6200余次；申请国家发明专利200余项，PCT专利8项；带领团队实现石墨烯粉体、石墨烯薄膜、新一代动力锂电池正负极材料产业化技术和转移转化。主持承担了国家自然科学基金、中科院重点部署项目、中科院科技服务网络计划（STS）项目、中科院国际合作项目、中科院院地合作项目、浙江省重点研发计划、浙江省杰出青年基金项目、宁波市科技创新团队项目以及企业合作等科技项目30余项。
电话/传真：0574-86685096 E-mail：liuzp@nimte.ac.cn
周旭峰（研究员）
周旭峰，博士，项目研究员；浙江宁波人。
1999-2003年，复旦大学化学系，获理学学士学位；
2003-2008年，复旦大学化学系，获理学博士学位；
2008-2010年，中科院宁波材料所，博士后；
2011年12月，晋升为副研究员；
2014年12月-2019年12月，晋升为项目研究员。
2020年1月-至今，研究员
目前研究方向：石墨烯储能研究
电话：0574-86324655 E-mail：zhouxf@nimte.ac.cn
2014年获中科院2014年度“卢嘉锡青年人才奖”
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