石墨烯具有卓越的导电性和丰富的表面官能团,是突破锂金属电池关键瓶颈的前沿材料,但二维石墨烯存在范德华力堆叠、局部官能团过密等缺点,严重限制了其锂离子存储能力。为此,结合功能可设计的共价有机框架(COF)材料,设计了COF与三维石墨...石墨烯具有卓越的导电性和丰富的表面官能团,是突破锂金属电池关键瓶颈的前沿材料,但二维石墨烯存在范德华力堆叠、局部官能团过密等缺点,严重限制了其锂离子存储能力。为此,结合功能可设计的共价有机框架(COF)材料,设计了COF与三维石墨烯(G)相结合的分层级电极材料(COF@G),其富氮COF可诱导锂离子均匀沉积并抑制枝晶生长,而高导电性G特殊的蓄锂结构可提升对锂离子的存储能力。当G表面原位聚合10%(质量分数)的COF时,其组装的半电池在1.0 mA cm^(2)的电流密度下可稳定循环1200 h以上,其与LiFePO_(4)匹配的全电池在放电倍率为1.0 C条件下循环600次后仍能保持较高容量。展开更多
文摘石墨烯具有卓越的导电性和丰富的表面官能团,是突破锂金属电池关键瓶颈的前沿材料,但二维石墨烯存在范德华力堆叠、局部官能团过密等缺点,严重限制了其锂离子存储能力。为此,结合功能可设计的共价有机框架(COF)材料,设计了COF与三维石墨烯(G)相结合的分层级电极材料(COF@G),其富氮COF可诱导锂离子均匀沉积并抑制枝晶生长,而高导电性G特殊的蓄锂结构可提升对锂离子的存储能力。当G表面原位聚合10%(质量分数)的COF时,其组装的半电池在1.0 mA cm^(2)的电流密度下可稳定循环1200 h以上,其与LiFePO_(4)匹配的全电池在放电倍率为1.0 C条件下循环600次后仍能保持较高容量。