成果简介
寻找商用电极的替代品是开发先进锂离子电池（LIB）的关键。与他们在锂离子电池阳极应用方面的广泛努力和进展相比，石墨烯及其衍生物作为阴极受到的关注较少。本文，华南理工大学徐建铁教授等研究人员在《Carbon》期刊发表名为“High performance lithium ion battery cathode based reduced holey graphene oxides from spent lithium ion batteries”的论文，研究基于改进的Hummer处理和废LIB石墨负极的热还原，合成了一系列具有不同“蠕虫状”和多孔结构的还原孔状氧化石墨烯（rhG-x）。rhG-400 作为 LIB 的阴极，得益于在 x = 400 °C 下退火的 rhG-x 具有优化的含氧基团和电子电导率，以及“蠕虫状”和多孔结构，可提供高可逆容量（例如，109.6 A g-1 时为 0.05 mAh g-1）和出色的倍率能力，并保持超过 2000 次循环的超长循环寿命，具有 137.4 mAh g -1的高可逆容量。
图文导读
图1.（a） rhG-x合成过程示意图、（b-c）SG和（d-e）hSG的SEM图像、（f-g）SEM和（h-j）EDS元素映射：rhG-400的（i）O和（j）C，rhG-400的（k-m）TEM图像及其相应的SAED模式。
图2.（a） XRD图谱，（b）拉曼光谱，（c）rhG-x（x = 300、350、400、450和600）的氮吸附-解吸曲线和孔径分布（插图），（d）hSGO和rhG-x的FTIR光谱（x = 300、350、400、450和600）， （e） rhG-x的XPS光谱和高分辨率XPS O 1s和C 1s光谱（插图）（x = 300， 350、400、450 和 600）
图3、显示了rhG-x（x = 300、350、400、450和600）作为2至4.5V之间测量的LIB阴极的电化学性能
图4、电极动力学，进行了rhG-x（x = 300，350，400，450和600）的电化学阻抗谱（EIS）
小结
综上所述，通过不同温度下多孔废石墨氧化物（hSGO）的退火，合成了一系列具有“蠕虫状”和多孔结构的还原多孔氧化石墨烯（rhG-x）。这项工作不仅为基于废LIB中的石墨负极合成高性能LIB正极提供了一种通用但有效的方法，而且为未来设计其他碳材料作为储能器件的正极提供了有价值的指导。
文献：https://doi.org/10.1016/j.carbon.2023.118038
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