金屬鋰負極材料，在目前所有常見負極材料中具有以下優勢：
1）質量相對較輕；
2）理論比電容最高，達到3860 mAh.g-1；
3）電化學電勢最低。
因此，金屬鋰負極材料的研究對于高能量密度的鋰電池的開發意義重大！
在阻礙金屬鋰負極材料商業化的諸多因素中，比較關鍵的3個為：
1）不均勻的、枝狀鋰金屬沉積；
2）不穩定的固體電解質中間相；
3）循環過程中不斷變化的相對尺寸。
美國斯坦福大學崔屹課題組一直致力于解決以上問題，之前的相關研究已經對于前兩個問題有所改善。
有鑒于此，崔屹課題組報道了一種柔性的石墨烯復合金屬鋰負極材料，利用親石性（lithophilic）碳質主體材料，極大地抑制了鋰金屬負極在循環過程中的體積變化！
圖1. 層狀Li–rGO膜制備
該負極材料由7 wt% 親石性層狀還原氧化石墨烯和金屬鋰材料組成，這種層狀石墨烯材料之間分布著納米尺度的空隙，從而可以用作金屬鋰的主體材料。研究結果表明，循環過程中金屬鋰具有較小的尺寸變化（~20%）。在碳酸鹽電解液中，可以維持高達～3,390?mA.g–1的容量，而且，其過電位較低(～80 mV, 3 mA cm–2）。
以這種石墨烯復合金屬鋰負極材料，結合LiCoO2作為正極材料，研究人員組裝了一整套電池。結果表明，其具有良好的比率放電能力和平滑的電壓分布。
圖2. 層狀Li–rGO膜SEM表征
圖3. 層狀Li–rGO材料光譜和力學表征
圖4. 原位Li沉積表征
圖5. Li–rGO電極電化學性能表征
圖6. LiCO/Li–rGO全電池性能表征
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