由于石墨烯的出色性能可用于设计基于石墨烯的材料或器件,因此将石墨剥离成石墨烯备受关注。除了经典的溶液方法外,近日,中科院长春应化所Yingqiang Wu和明军等人报道了TiO2在有效剥落石墨成为石墨烯层方面的独特作用。TiO2对于在锂离子电池(LIBs)中制备高性能石墨烯改性的SiOx基负极材料具有重要意义。
文章要点:
1)研究人员通过TiO2将石墨机械剥落成多层石墨烯(MLG),然后用MLG包裹SiOx以构造SiOx/TiO2@MLG。
2)研究人员发现SiOx/TiO2@MLG具有1484 mAh g-1的极高容量,在2 A g-1下,具有1200次循环中的长寿命以及在全LIB(相对于富镍正极)中具有良好的性能。
3)研究人员发现MLG可以增强电导率,减轻电解质分解并有效地减轻SiOx的体积效应。使用TiO2以外的其他金属氧化物却很难获得该结果。因此SiOx/TiO2@MLG有望用于追求能量密度超过300 Wh kg-1的LIB。
Xue, H. J., et al, Unraveling Metal Oxide Role in Exfoliating Graphite: New Strategy to Construct High‐Performance Graphene‐Modified SiOx‐Based Anode for Lithium‐Ion Batteries. Adv. Funct. Mater. 2020
10.1002/adfm.201910657
https://doi.org/10.1002/adfm.201910657