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木蟲 (著名寫手)

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[交流] 麥立強課題組20140801 Nature Communications 一篇已有16人參與

樓主繼上次5月10日給大家分享了MRS Bulletin 201405期各鋰電大牛鋰電及后鋰電時代電池發(fā)展的綜述的資源后，受到了大家的廣泛關(guān)注，截至目前已有1115次下載了，也為樓主貢獻了不少金幣，今天Liu樓主奉獻自己8月1日發(fā)表的Nature Communications 一篇，與大家共勉，希望大家多多關(guān)注哦。

2014年8月1日，武漢理工大學(xué)—哈佛大學(xué)納米聯(lián)合重點實驗室麥立強教授課題組與中國科技大學(xué)、中科院物理所研究人員合作最新研究論文 Self-adaptive strain-relaxation optimization for high-energy lithium storage material through crumpling of graphene在國際著名期刊《自然•通訊》（Nature Communications）上發(fā)表。
鋰離子電池過去20年在便攜式儲能器件等領(lǐng)域取得了巨大的成功，但受制于其嵌入脫嵌機理，其能量密度很難滿足未來電動汽車的發(fā)展需求，而基于轉(zhuǎn)化反應(yīng)的電極材料卻可以滿足這樣的要求。然而，基于轉(zhuǎn)化反應(yīng)機理的電極材料在充放電過程中往往會經(jīng)受巨大的體積變化，使其循環(huán)性能很難達到實際需求，因此開發(fā)一種能隨電極材料體積自適應(yīng)變化的彈性保護外殼顯得尤為必要。
麥立強課題組針對上述問題，使用兩步水浴-水熱法，制備出一種三維褶皺石墨烯自適應(yīng)包覆硫化鎳電極。對該電極裝配的鋰電池進行恒流限容充放電測試發(fā)現(xiàn)，在57C（1C表示充電或放電一次需要1小時,n C需要1/n小時）倍率下循環(huán)1000圈，容量基本不衰減。此外，低電流密度下電池可達到2,165 mAh g-1的高容量。高分辨透射電鏡圖片表明，石墨烯保護外殼存在彎曲的晶格，X射線光電子能譜分析存在石墨碳強峰，這些都證明了褶皺石墨烯的存在。為了探索電極的超高性能與電極結(jié)構(gòu)的關(guān)系，他們對活性物質(zhì)材料進行了原位透射電鏡和非原位透射電鏡、掃描電鏡的分析，并通過分子動力學(xué)模擬驗證其可行性。結(jié)果顯示，褶皺石墨烯包覆的硫化鎳材料在鋰化過程中的確發(fā)生了巨大的體積變化，更重要的是，褶皺石墨烯能伴隨著活性物質(zhì)的體積膨脹而展開，體積收縮而折疊，顯示出良好的自適應(yīng)特性。這種基于褶皺石墨烯自適應(yīng)特性的設(shè)計給未來高能儲鋰材料、藥物供給等方面研究提供了新思路。

在線訪問地址：http://www.nature.com/ncomms/201 ... ull/ncomms5565.html

Self-adaptive strain-relaxation optimization for high energy lithium storage material through crumpling of graphene.jpg

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附件 1 : ncomms5565.pdf

2014-08-06 15:47:34, 5.75 M

附件 2 : ncomms5565-s1.pdf

2014-08-06 15:48:15, 1.93 M

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