成果简介
碳纤维布（CFC）由于其编织结构、丰富的内部空隙和高导电性，被认为是一种有前途的用于金属锂阳极的三维（3D）电流收集器。然而，通常不可避免的是，金属锂板在CFC上面，因为锂离子在到达CFC的上表面时被瞬间还原，这阻碍了对CFC内部空间的利用以容纳锂的沉积，导致锂阳极的循环稳定性差。
本文，中国科学院宁波材料技术与工程研究所周旭峰研究员、刘兆平研究员团队在《Carbon》期刊发表名为“Surface modification of carbon fiber cloth with graphene oxide through an electrophoresis method for lithium metal anode”的论文，研究通过使用电泳方法在CFC表面修饰一层薄薄的氧化石墨烯（GO），制造了一个在垂直方向上具有导电性差异的全碳三维电流收集器。导电性差的氧化石墨烯层诱导金属锂向下电镀到CFC的内部空隙中，这充分地利用了CFC作为三维电流收集器在管理锂的电镀/剥落行为方面的效果。因此，使用GO改性的CFC作为负极和NCM811正极的全电池，在0.5C充电和1C放电的大电流下，经过460次循环，可以保持80%的初始容量。
图文导读
图1.CFC-GO的制备过程和锂沉积在CFC和CFC-GO中的示意图。
图2.CFC-GO电极在镀锂和剥离时的表征
图3、半电池的电化学性能
图4、全电池的电化学性能
小结
本工作为碳基三维集流体结构的结构设计提供了灵感，以实现更好的锂电镀/剥离性能。
文献：https://doi.org/10.1016/j.carbon.2022.12.034
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