石墨负极

纳米复合材料的形态和晶体结构取决于铁的浓度和加热温度。在加热温度为800 °C、铁离子浓度为 50 mM 的条件下，Fe3C/NPG 复合材料作为 LIB 阳极材料表现出优异的可逆容量和速率性能。在0.1A/g 的条件下，它的速率容量为729.5 mA h/g；在4.0A/g 的高电流密度条件下，经过 200 次循环后，它的放电容量为205.5 mA h/g。总之，Fe3C/NPG 凭借其出色的循环稳定性和令人印象深刻的速率能力，显示出作为 LIB 负极材料的巨大潜力。

具体来说，以废石墨阳极为原料，采用改进的 Hummers 法合成氧化石墨烯（GO），在 SiNPs 表面修饰氨基，使其与 GO 上丰富的羧基产生静电吸引。然后通过两步还原法合成了具有均匀分布的 SiNPs 的三维石墨烯气凝胶结构，内层 rGO 外壳增强了 Si 表面的离子传输，外层则提供了良好的封闭性，防止电池循环过程中的体积膨胀。

国家纳米科学中心李祥龙研究员团队报道一种简便可扩展性制备高性能微米硅/石墨烯复合负极的策略。该策略用发泡工艺处理堆叠的微米硅/氧化石墨烯薄膜，再辅以热处理工艺，制备出具有高效锂离子扩散通道的多级次层状微米硅/石墨烯复合负极。

综上所述，通过硅原子在SiC颗粒表面的升华，成功地合成了具有外延NG层的原子尺度NG@SiC，并将其作为具有良好循环稳定性的低电位、高速率插层型阳极用于锂离子存储。

与许多其他碳同素异形体相比，预期的双石墨烯双层具有非常高的LIB容量（3916 mAh / g），这是由于其能够吸附三层锂离子。双石墨烯双层由于其固有的金属性和出色的热稳定性，在充放电循环中具有出色的循环性和电子导电性。采用CI-NEB方法研究了锂离子的扩散行为，发现扩散势垒为0.42 eV，保证了充放电过程的快速进行。0.32 V的低平均开路电压可有效防止在0–1 V区域出现晶体分支。

提出了一种结合了石墨烯和三维碳骨架优点的四元硅/碳（Si/C）复合负极材料。首先通过喷雾干燥和热解合成纳米硅/碳纳米纤维/热解碳（SCC）复合颗粒，然后通过第二次喷雾干燥和热解工艺被石墨烯纳米片包裹，得到最终产品（SGCC）。

金属硒化物在嵌钾/脱钾过程中会产生较大的体积膨胀，导致材料的严重粉碎和倍率能力的快速下降。为了解决上述问题，我们采用了碳改性和多元素组合来提高硒化物作为钾离子电池负极材料的电化学性能。