深圳大学首次获得可膨胀、多褶皱、仿葱卷结构的石墨烯基微米棒

近日，深圳大学化学与环境工程学院何传新教授课题组在《Nano Letters》（影响因子11.238，中科院JCR 1区，TOP期刊）发表了题《Scallion-Inspired Graphene Scaffold Enabled High Rate Lithium Metal Battery》的研究论文（并被选为正封面论文）。该团队马涛博士为第一作者，深圳大学何传新教授以及中国科学技术大学俞书宏院士为共同通讯作者，深圳大学为第一通讯单位。

石墨烯基一维纳米组装体（GBOMAs）因其独特的物理化学性质，引起了人们的广泛关注。然而，当前石墨烯基一维纳米组装体的研究仍然停留在利用掺杂赋予其新性质、单独地提升其个别性能上，虽然其部分性能已很突出，但是其应用研究仍主要停留在轻质导线、超级电容器、驱动器等简单器件领域，其结构设计、性能发挥和应用开发还远远不够，特别是其显著区别于其他类碳基宏观一维组装体，高品质、高附加值并体现其特殊结构与性能的杀手锏级优势化应用研究相对较少，因此立足其特殊的结构与性能，进一步拓展石墨烯基一维宏观结构，优化其性质，探索其应用具有重要的研究价值与意义。

在此基础上，本文发展了一种新型通用的水热辅助湿纺组装法，首次获得了系列的可膨胀、多褶皱、仿葱卷结构的石墨烯基微米棒。随后，以获得的石墨烯/Ag复合微米棒为一维碳框架，实现了锂金属的在微米棒3D空间内的定向吸附、存储与利用，并结合瞬态吸附、实时吸附等原位表征手段，揭示了其内在吸附机制。获得的石墨烯/Ag-锂金属复合电极在碳酸酯类电解液条件下展现了远优于大多数同类电极的性能（11.3 mV for 1800 h at 1 mA cm–2 in carbonate electrolytes）。 此外，将磷酸铁锂与其复合制备的高载量石墨烯/磷酸铁锂复合微米棒（~86 wt.%），展现了卓越的倍率性能与循环稳定性。该工作为进一步发挥石墨烯及其宏观一维纳米组装体独特的结构和性能优势，探索并拓宽其应用提供了新的思路。