基于石墨烯的一维宏观组件（GBOMAs）引起了人们的极大关注，并致力于取得巨大进展。然而，它们的应用仍仅限于功能较少的电子产品，而且其优越的潜力仍然稀缺。在此，受天然葱结构的启发，引入了一种新颖的策略，通过石墨烯的中尺度葱状包裹来有效提高电池性能。获得的RGO/Ag-Li负极在碳酸盐电解质中，在1 mA cm^-2下表现出约11.3 mV的超低过电势，持续1800小时，这优于大多数以前的报道。此外，该策略还可以进一步扩展到各种正极纳米材料的高质量负载，由此产生的RGO/LiFePO₄正极表现出显着的倍率性能和循环稳定性。通过最大限度地发挥其独特的结构和性能所带来的优势，这项工作为探索和拓宽GBOMAs作为支架在制造全锂电池方面的应用开辟了一条新途径。
 
 
Figure 1. GBOMAs的葱状结构示意图。(a) 两段葱茎的光学照片。(b) 基于GBOMAs的锂电池支架中电荷转移的示意图。
 

Figure 2. 观察锂浸润前后RGO基纤维的形态变化。（a）RGO纤维中熔融锂渗透实验的示意图。(b-d) 瞬态熔融锂吸收后所得复合纤维的SEM图像。（e）锂渗透前后RGO基纤维的表面形貌。(f) 所得RGO-Li复合纤维表面的放大SEM图像。
 
  
Figure 3. (a) 基于RGO的MRs锂填充过程的示意图。(b-d) RGO-1000和RGO/Li MRs的SEM图像。
 
 
Figure 4. (a) 在0.5 mA cm^-2下初始锂沉积期间的电压分布。(b,c) 在锂渗透之前和之后获得的RGO/Ag和RGO/Ag-Li MRs的SEM图像和XRD图案。(d) 分别具有纯锂箔和RGO/Ag-Li电极的对称电池的恒电流放电-充电循环。(e) 纯锂箔和RGO/Ag-Li电极在5 mA cm^-2和 1 mAh cm^-2下经过50次电镀/剥离循环后的表面形貌。
 
 
Figure 5. RGO/LiFePO₄ MRs 在半电池和全电池中的电化学性能。
 
        相关研究成果于2021年由中国科学技术大学Shu-Hong Yu和深圳大学Chuanxin He课题组，发表在Nano Lett.（https://dx.doi.org/10.1021/acs.nanolett.0c04033）上。原文：Scallion-Inspired Graphene Scaffold Enabled High Rate Lithium Metal Battery。

转自《石墨烯杂志》公众号