锂离子电池

本期活动由中国科学技术协会主办，中国科协企业创新服务中心、中关村产业技术联盟联合会、中关村石墨烯产业联盟承办，邀请石墨烯新材料行业领域专家、投资家和企业家进行交流互动，推进优秀石墨烯项目技术转移和成果转化，助力石墨烯新材料领域中小企业可持续发展。

制备了MgCo2O4与还原氧化石墨烯 (rGO) 的混合物，以区分富含 rGO 和不含 rGO 的催化剂，以用于直接甲醇燃料电池 (DMFC) 阳极（甲醇电氧化工艺）的潜在应用。由于镁和钴氧化物的接近，以及它们在 rGO 上的杂化，产生的协同效应使 MgCo2O4-rGO成为 DMFC 应用中阳极电极的高效低成本催化剂。EIS、CV、LSV 测试和MgCo2O4-rGO在2000个连续CV循环中的循环稳定性证实了 rGO 在催化剂结构中的关键作用。最后，单电池测试表明我们提出的催化剂适用于 DMFC 的实际应用。

为了最大限度地提高可用的电化学性能，一种新型多孔还原氧化石墨烯-FeF2@碳 (rGO-FeF2@C) 复合材料通过脱合金方法成功合成，具有 430 mAh g-1 的高可逆容量，即使在0.08 A g-1下，循环 50 次后仍保持 400 mAh g-1，在 0.08 A g-1至 1.00 A g-1范围内也表现出优异的倍率性能。

在这项工作中，在聚乙烯吡咯烷酮 (PVP) 的辅助下，使用石墨氮化碳 (g-C3N4) 作为前驱体合成了具有可调晶面间距的N掺杂石墨烯。获得的可调晶面间距在0.34 nm至0.45 nm范围内，主要归因于高氮掺杂水平（9.9-33.7 at.%），尤其是吡咯氮。

北京理工大学材料学院谢嫚副教授团队研究用简单的涂层工艺在锌箔上构建了氮掺杂石墨烯（NGO）的保护层。原位光学显微镜和质谱分析进一步证明，这石墨烯保护层减轻了氢的释放以及锌的水解。同时，丰富的 N 掺杂官能团调节 Zn 金属的沉积形态并抑制多孔枝晶的生长。

针对以上锂硫电池所遇到的问题，郑州大学邵国胜教授和张鹏教授课题组通过电纺结合气象化学沉积的方法在TiO2纳米纤维表面构筑了一层垂直石墨烯并且原位转变为TiC，制备了TiC@VG纳米纤维复合材料，作为高效的复合电催化剂体系成功应用于锂硫电池，显著提高了锂硫电池的电化学性能。制备的TiC纳米纤维可显著提高对多硫化锂的吸附能力，降低穿梭效应的同时促进多硫化锂的催化转化，在TiC表面构筑的垂直石墨烯为硫化锂的沉积提供了充足的表面积，因此，制备的TiC@VG纳米纤维复合电催化剂既能够降低穿梭效应、提高转换动力学，又能够诱导硫化锂均匀沉积，极大的提高了锂硫电池的电化学性能。

我们提出了一种硫辅助方法，将四苯基锡的苯环转化为高纯度结晶石墨烯。具体而言，制备了三维少层石墨烯微球（FLGMs），证明其是储能应用的理想选择。对于钾离子电池，基于FLGM的负极表现出低放电平台（平均放电平台约为0.1 V）、在50 mA g-1时具有285 mAh g-1的高初始容量和高倍率性能（在100 mA g-1时为 252 mAh g-1；在1000 mA g-1为95 mAh g-1)。此外，基于FLGM的负极表现出优异的循环稳定性，在 200 mA g-1下循环1000次后没有容量损失。