具有超快充電/放電行為和長壽命循環(huán)性能的鋰離子電池（LIB）時迫切需要的。這里，通過Na還原CO2直接合成了表面孔富集的三維石墨烯（3DG），將其作為有效的LIB陽極。該3DG陽極表現(xiàn)出很高的放電容量（在0.2C時為972 mAh g
-1），在極高電流密度下（150C，55.8 A g-1）顯示出高的可逆容量277 mAh g
-1。此外，10000次循環(huán)后在50C電流密度時獲得了 280 mAh g
-1的電容量，電容量保持率達91.9％。如此優(yōu)異的電化學(xué)性能歸因于3DG的大比表面積及其豐富的表面微孔以及許多氧誘導(dǎo)的缺陷位。該研究為利用溫室氣體發(fā)展長壽命和超快充電LIB電極提供了一種新思路。
Figure 1. 由二氧化碳和液體Na合成的3D石墨烯（3DG）的SEM和HRTEM圖：（a-d）SEM圖，（a：3DG-12h，b：3DG-24h，c：3DG-36h，d：3DG-48h），（e-g）3DG-24h的HRTEM圖和（h）3DG-24h的SEAD圖。
Figure 2. 合成的3DG和商業(yè)石墨的XRD圖譜。
Figure 3. 3DG的結(jié)構(gòu)表征：（a）拉曼光譜，（b）XPS寬光譜曲線和（c）高分辨率C 1s XPS光譜。
Figure 4. 電化學(xué)表征：（a）第一圈CV曲線，（b）3DG-24h電極的起始三圈CV曲線，（c）3DG-24h在0.2 C電流密度下的充電/放電曲線，（d）3DG陽極在不同電流密度下的倍率特性，（e）循環(huán)性能和庫倫效率以及（f）3DG-24h在50 C下的長期循環(huán)性能。
Figure 5. 3DG電極在不同掃描速率下的CV曲線：（a）3DG-12h，（b）3DG-24h，（c）3DG-36h和（d）3DG-48h。插圖顯示利用峰值電流和掃描速率之間的關(guān)系確定b值。3DG中的電容性電流和擴散電流分離，電容對總電流的貢獻由陰影部分表示：（e）3DG-12h，（f）3DG-24h，（g）3DG-36h和（h）3DG-48h。
該研究工作由上海交通大學(xué)Yunhang Hu研究團隊于2020年發(fā)表在Journal of Materials Chemistry A期刊上。原文：Ultra-fast and ultra-long-life Li ion batteries with 3D surface-porous graphene anodes synthesized from CO
2。
摘自《石墨烯雜志》公眾號：
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