石墨烯_中科院大连化物所研制出石墨烯多孔气凝胶新材料

最近，中国科学院大连化学物理研究所研究员吴忠帅小组研制出了三维高导电性、亲锂性的MXene/石墨烯多孔气凝胶新材料，成功应用于高锂容量、高容量、无枝晶金属锂负极，获得了高比能、长寿命锂金属电池。 相关研究成果发表在《美国化学会——纳米》。

金属锂具有超高质量的理论比容量(每克3860毫安)和最低的氧化还原电压，被认为是应用前景非常高的高比能锂电池负极材料。 但是，由于存在不能控制的锂枝晶、死锂、充放电过程中的锂金属体积膨胀等问题，因此，锂金属循环性能差，安全性能低，限制了锂金属负极在高比能锂金属电池中的实用化。

这种三维MXene/石墨烯多孔气凝胶材料可用作锂金属的载体，具有灵活性，成功构建了具有高锂负载量( 3560毫安时/克)、高比表面积( 259平方米/克)、优良导电性、良好亲锂性能的负极。 实现了高库仑效率( 99% )，显着提高了金属锂负极的循环稳定性。

研究人员将该锂金属负极应用于锂硫、锂/钛酸锂全电池，表现出了较高的比容量、优异的循环稳定性和倍率性能。 这种三维高导电性亲锂网络结构的设计策略为构建高能量密度、长周期寿命的锂金属电池提供了新思路。

资料来源:中国科学报，作者:刘万生石浩东侯晓城