尽管锂氧电池因其极高的能量密度而备受关注，但仍迫切需要对实用锂氧电池的高能量密度阴极进行合理设计和关键评估。本文，日本东北大学Yu Wei、Hirotomo Nishihara等研究人员在《Adv. Energy Mater.》期刊发表名为“Hierarchically Porous and Minimally Stacked Graphene Cathodes for High-Performance Lithium–Oxygen Batteries”的论文，研究展示了无粘合剂阴极的多尺度、从埃到毫米的精确可控合成，该阴极含有无边缘位置的最小堆叠石墨烯。
所获得的Li–O2电池基于分级多孔阴极，实际质量负载>4.0 mg cm−2，同时表现出优异的比表面积（>30.0 mAh cm−2）、质量（>6300 mAh g−1）和体积（>480 mAh cm–3）容量，以及具有793 Wh kg−1的高能量密度。 原位表征表明，分级孔隙中有一种独特的放电机制，有助于提高电池性能。该电池在0.1至0.8 mA cm−2的电流密度范围内具有优异的倍率性能，并在0.4 mA cm−2中具有长周期稳定性。该研究深入了解了下一代碳阴极，不仅可用于实际的Li–O2电池，还可用于其他高能量密度的金属-空气电池。
文献：https://doi.org/10.1002/aenm.202470006
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