本文，长沙理工大学罗文斌 副教授等在《Journal of Alloys and Compounds》期刊发表名为“CoF2 Hierarchical Nanospheres Anchored on Reduced Graphene Oxide for Novel Cathode of Aluminum Battery”的论文，研究设计并制备了一种新型的RGO@CoF₂铝电池正极材料。该复合材料采用简单且安全的制备工艺，将CoF₂纳米球锚定在超薄、雪纺状的RGO纳米片上。三维RGO网络不仅提供了更多的反应位点和更优的电子/离子传输通道，还作为刚性骨架对正极材料起到保护作用。此外，由纳米片组装而成的CoF₂纳米球进一步增强了反应活性，并缩短了离子扩散和电子传输路径。所制备的RGO@CoF₂复合材料在用作铝电池正极材料时展现出了卓越的电化学性能。RGO@CoF2 阴极材料初始放电容量为 183 mAh/g，并展现出卓越的循环稳定性，在经历 200 次以上循环后仍保持 165 mAh/g 的容量。此外，该材料还具有出色的超高速率性能，即使在 4.0 A/g 的高电流密度下，仍能保持 73 mAh/g 的较高比容量。
图1. (a) Schematic diagram of the synthesis process of RGO@CoF2. (b) XRD pattern of CoF2 and RGO@CoF2. (c) Raman spectra of CoF2 and RGO@CoF2. (d) N2 adsorption-desorption isotherms of CoF2 and RGO@CoF2. (e) The pore size distribution of CoF2 and RGO@CoF2.
本研究采用氟化铵作为氟源，通过一种简单且安全的制备过程，合成了新型的RGO@CoF2复合材料。该复合材料将CoF₂纳米球锚定在超薄雪纺状RGO纳米片上，其中CoF₂以纳米片形式存在并自组装成纳米球。这种独特结构通过三维RGO网络提供了更多的反应位点和更优的电子/离子传输通道，同时有效缓冲了循环过程中的体积变化，并抑制了颗粒团聚和粉化。RGO@CoF2 阴极在 Al³⁺ 储能方面表现出优异的电化学性能。其初始放电容量为 183 mAh/g，并展现出卓越的循环稳定性，经 200 次循环后仍保持 165 mAh/g 的容量。此外，在 4.0 A/g 的高电流密度下，该复合材料仍能维持 73 mAh/g 的容量，展现出优异的高倍率性能。
文献：https://doi.org/10.1016/j.jallcom.2026.188122
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