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木虫 (著名写手)

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[交流] 麦立强课题组20140801 Nature Communications 一篇已有16人参与

楼主继上次5月10日给大家分享了MRS Bulletin 201405期各锂电大牛锂电及后锂电时代电池发展的综述的资源后，受到了大家的广泛关注，截至目前已有1115次下载了，也为楼主贡献了不少金币，今天Liu楼主奉献自己8月1日发表的Nature Communications 一篇，与大家共勉，希望大家多多关注哦。

2014年8月1日，武汉理工大学—哈佛大学纳米联合重点实验室麦立强教授课题组与中国科技大学、中科院物理所研究人员合作最新研究论文 Self-adaptive strain-relaxation optimization for high-energy lithium storage material through crumpling of graphene在国际著名期刊《自然•通讯》（Nature Communications）上发表。
锂离子电池过去20年在便携式储能器件等领域取得了巨大的成功，但受制于其嵌入脱嵌机理，其能量密度很难满足未来电动汽车的发展需求，而基于转化反应的电极材料却可以满足这样的要求。然而，基于转化反应机理的电极材料在充放电过程中往往会经受巨大的体积变化，使其循环性能很难达到实际需求，因此开发一种能随电极材料体积自适应变化的弹性保护外壳显得尤为必要。
麦立强课题组针对上述问题，使用两步水浴-水热法，制备出一种三维褶皱石墨烯自适应包覆硫化镍电极。对该电极装配的锂电池进行恒流限容充放电测试发现，在57C（1C表示充电或放电一次需要1小时,n C需要1/n小时）倍率下循环1000圈，容量基本不衰减。此外，低电流密度下电池可达到2,165 mAh g-1的高容量。高分辨透射电镜图片表明，石墨烯保护外壳存在弯曲的晶格，X射线光电子能谱分析存在石墨碳强峰，这些都证明了褶皱石墨烯的存在。为了探索电极的超高性能与电极结构的关系，他们对活性物质材料进行了原位透射电镜和非原位透射电镜、扫描电镜的分析，并通过分子动力学模拟验证其可行性。结果显示，褶皱石墨烯包覆的硫化镍材料在锂化过程中的确发生了巨大的体积变化，更重要的是，褶皱石墨烯能伴随着活性物质的体积膨胀而展开，体积收缩而折叠，显示出良好的自适应特性。这种基于褶皱石墨烯自适应特性的设计给未来高能储锂材料、药物供给等方面研究提供了新思路。

在线访问地址：http://www.nature.com/ncomms/201 ... ull/ncomms5565.html