【摘 要】
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锂氧电池因其超高的能量密度(理论能量密度11000 wh/kg)以上,接近于汽油-氧气体系的能量密度[1])被人们寄予厚望并引发了全球范围的研究热潮.三维石墨烯(3D G)具有导电性
【机 构】
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中科院兰州化学物理研究所清洁能源化学与材料实验室,兰州,730000
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锂氧电池因其超高的能量密度(理论能量密度11000 wh/kg)以上,接近于汽油-氧气体系的能量密度[1])被人们寄予厚望并引发了全球范围的研究热潮.三维石墨烯(3D G)具有导电性好、自支撑、密度小及高孔容等优点[2,3],是理想的锂氧电池正极材料.水热、化学气相沉积(CVD)以及电化学剥离等方法都可以制备三维石墨烯,然而制得还原程度高、分散性好以及高弹性的三维石墨烯仍非易事.鉴于此,本课题组以密胺海绵(MF)和氧化石墨烯(GO)溶液为原料采用高温热还原法制备了各方面性能优异的三维石墨烯/非晶碳材料(3DG/AC).如图a所示,密胺海绵的加入有效防止了氧化石墨烯在热还原过程中的团聚,而且得到的3DG/AC展现了良好的三维结构和较强的机械性能.图b显示,直接碳化的MF的比容量为～800 mAh/g,而3DG/AC则提供了高达3000 mAh/g3DG+AC的比容量.3DG/AC的高容量主要归因于：1)高温还原的石墨烯的电导率高于同温度下得到的非晶碳；2)展开的石墨烯片层提供了更大的比表面积,可容纳更多的放电产物.
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