本文要点：
首次采用热CVD法在炭黑颗粒上生长垂直石墨烯片（VGSs），制备三维石墨烯粉末（3DGPs）
通过增加底物面积，可以实现公斤级VGS的高产量增长，达到了工业应用的水平，且无有害排放。
3DGPs首次用作LIB电极的导电添加剂，实现了出色的电化学性能。
1成果简介
对于粉末石墨烯片材的应用而言，团聚是一个棘手的问题。另一个问题是传统的生产方式产生了大量的有害废水，带来了难以承受的环境和成本问题。因此，探索新型结构和大规模制备粉末石墨烯的方法具有重要意义。本文，哈尔滨工业大学Xixi Ji等研究人员在《Carbon》期刊发表名为“High yield production of 3D graphene powders by thermal chemical vapor deposition and application as highly efficient conductive additive of lithium ion battery electrodes”的论文，研究报道了用热化学气相沉积法在炭黑（CB）表面生长垂直石墨烯片（VGSs），形成一种新型的三维石墨烯粉末（3DGPs）。
通过增加基板面积，可以实现公斤级VGS的高产量增长。3DGP被用作锂离子电池电极的导电添加剂，具有出色的电化学性能。在半电池中，用1.0wt.%3DGPs测得的LiFePO4电极的倍率性能甚至优于用10.0wt.%CB测得的电极。使用商用磷酸铁锂和石墨电极组装的软包装全电池具有542.8mAh，在0.2 C下400次循环后的保留率为93.3%，在1 C下1000次循环后的保留率为85.4%。这种新型的3DGPs在许多其他应用中也具有很高的前景，如各种复合材料、涂层和电化学电极。
2图文导读
图1。CB（a）和3DGPs在CH 4浓度为14.3％（bd）下生长4小时的SEM图像。
图2。a）VGS在CF，CNF和CB上生长的示意图比较。b）在不同的CH 4浓度和4 h的生长时间下，底物的比表面积与VGS的生长量之间的关系，c）3DGP的光学图像。
图3。ac）显示3DGP生长4小时的结构的典型TEM图像，d）在不同CH 4浓度下生长的3DGP的拉曼光谱，e）CB和3DGP的XRD图。
图4。半电池中不同电极的电化学特性
图5。该图显示了LFP颗粒与CB（a）和3DGP（b）的接触。全电池的电化学特性
3小结
总之，通过热CVD制备了新颖的3D石墨烯材料3DGP。通过增加粉末基材的SSA，可以实现3DGP的高产量生产。通过使用直径为34 nm的CB粉末作为基材和大型旋转炉，可以生产3DGPs，每批产品的千克级产量已达到工业应用水平。此外，3DGP的生产过程简便，成本低廉且环境友好。3DGP具有广泛的应用前景，例如导电添加剂，防腐涂料，导热涂料，导电涂料，复合填料和催化剂载体。在电动汽车市场上，这种新颖的3DGP将推动许多其他应用的发展，例如各种复合材料，涂层和电化学电极。
文献：
https://doi.org/10.1016/j.carbon.2021.01.128
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