石墨负极

由于红磷的优化结构均匀地限制在多孔NGCA中，具有高电导率和机械稳定性，独立式 P@NGCA负极表现出出色的钠存储性能，具有3.3mAh cm -2的高面积容量和优异的初始库仑效率80%。一维碳纳米管（CNTs）和二维氮掺杂石墨烯纳米片交错形成3D“钢筋混凝土”结构，有利于减轻红磷的体积膨胀并提高导电性。P@NGCA表现出优异的储钠性能具有出色的 ICE 和高容量。

本文通过在硅颗粒周围原位生长石墨烯球和碳纳米管，制备了锂离子电池负极材料。这些复合材料具有较高的导电性和机械弹性，能够承受工业电极制造过程中的高压压延过程，以及电极充放电过程中产生的应力。合成的电极表现出出色的循环耐久性(700次循环后容量保持率为2 A g−1约90%，或每次循环容量衰减率为0.014%)，压延兼容性(维持压力超过100 MPa)，以及足够的容量(1006 mAh cm−3)，为更好的硅负极材料提供了一种新颖的设计策略。

这项工作利用PECVD直接在商用铝箔上生长富缺陷石墨烯修饰层，制造稳定的负极集流体用于无负极钾金属电池。石墨烯修饰层的缺陷赋予了较高的表面能，确保了高度光滑和有序的钾金属沉积/剥离过程。石墨烯修饰层通过与天然氧化物层的化学键与衬底紧密附着，提高了改性层的长期耐久性。因此，无预钾镀层的Al@G半电池可以在4.0 mA cm-2的电流密度下工作，且循环容量可达到4.0 mAh cm-2。在0.5 mA cm-2的电流密度下，循环寿命长达1000小时。在0.1-2.0 mA cm-2的电流周期性波动中稳定循环750小时。最后，将Al@G作为负极集流体，构建了新型无负极钾金属电池。该研究的结果为合理设计负极集流体上的修饰层，以实现先进的无负极钾金属电池提供了见解。

本文，中国石油大学（北京）李永峰教授团队研究通过微波辐射复分解合成了一种硅杂原子掺杂石墨烯材料（SiG），并研究了其在锂离子电池中的应用。微波辐照处理成功地实现了硅杂原子掺杂到石墨烯晶格中，从而使原始石墨烯的比容量增加了一倍。更重要的是，SiG表现出循环后Li +存储和扩散的改善，以及能量密度和功率密度的提高，这归因于分散在表面上的Si杂原子和更有序的石墨烯晶格。用 SiG/LiFePO 4组装的全电池在 200 次循环后达到 86% 的保留率。新颖的硅掺杂策略为高性能锂离子电池的实际应用铺平了道路。

这项工作介绍了一种简单且具有普适性策略，在商用低成本微米硅颗粒(~7μm)中混合褶皱多层石墨烯(WMGs)得到可用于高面积容量LIBs的Si-WMGs。WMGs通过石墨烯层之间的滑动运动及其褶皱特征，提供了优异的机械性能，以减轻充电/放电过程中Si微粒的体积变化。此外，WMGs表现出的良好粘结性和高导电性可用于制备无导电剂和粘结剂的厚电极。Si-WMG电极在0.1C电流下的初始面积比电容为12.5mAh cm−2，2C大电流下的初始面积比容量为12.5mAh cm−2，2C循环240圈后仍有5.3mAh cm−2，如此出色的面积容量可与性能最佳的硅-石墨烯复合电极相媲美。

该工作结合一种简便的非接触式热辐射还原方法制备得到三维超薄Li-AlN/rGO（LAG）复合锂金属负极，此协同改性策略为实现高性能固态锂金属电池提供了一种设计思路。得益于协同改性策略，将LAG超薄锂负极与磷酸铁锂（LFP）匹配碳酸酯基聚合物固态电解质，LAG||LFP全电池在0.2C的倍率下循环200圈之后，容量保持率约为86.3%。此外，组装的固态软包电池展现出优异的柔韧性和安全性。

近日，基于对天然石墨及其锂电池应用30年的深入研究，清华大学深圳国际研究生院康飞宇教授团队总结讨论了天然石墨的“前世今生”，并对用于锂电池的天然石墨及其石墨烯衍生材料从全新视角进行了系统评述。