在制造安全且強(qiáng)大的鋰離子電池（LIBs）方面，石墨烯相關(guān)材料正在積極研究，以滿足電動汽車和智能電網(wǎng)等應(yīng)用的需求。然而，大部分的研究都集中在液相剝離石墨烯和還原氧化石墨烯上。為此，本論文展示了一種簡單有效的途徑，通過將集電器與催化生長的大面積石墨烯耦合，來改善現(xiàn)有LIBs的電化學(xué)性能。當(dāng)用大面積三層石墨烯包覆集電器時(shí)，發(fā)現(xiàn)集電器與活性材料之間的內(nèi)阻（或有效電子轉(zhuǎn)移）減小。石墨烯還能保護(hù)底層收集器免受腐蝕，大大提高了LIBs的倍率和循環(huán)性能。三層石墨烯在轉(zhuǎn)移過程中具有較高的導(dǎo)電性和機(jī)械穩(wěn)定性，從而有最佳的電化學(xué)性能和耐腐蝕性。本論文認(rèn)為使用的界面石墨烯涂層方法可以用于各種電化學(xué)儲能系統(tǒng)，其中高耐腐蝕性，導(dǎo)電性和柔韌性是關(guān)鍵。
Fig. 1. 使用卷對卷的制造工藝在Al箔上轉(zhuǎn)移單層，三層和五層石墨烯的基本性質(zhì)。(a)碳層（左）和石墨烯層（右）涂層電流收集器的電極結(jié)構(gòu)變化比較；(b)鋁箔上單層、三層和五層石墨烯的HR-TEM圖；(c) Raman 圖；(d)片材電阻和(e)水接觸角。
Fig. 2. 使用純鋁和石墨烯涂層鋁電流收集器的LCO電極在LIBs中的陰極性能。(a) 0.1 C時(shí)1次和100次循環(huán)后內(nèi)部電阻下降；(b)在3-4.3V，速率1C （150?mA/g）下循環(huán)100次的循環(huán)性能；(c)不同倍率0.1?C，0.2?C，0.5?C，1?C，2?C和5?C下的倍率性能；(d)在1 C下的容量保持，充電截止電壓為4.5 V。
Fig. 3. LCO電極在循環(huán)前后的橫截面FE-SEM圖。
Fig. 4. 涂覆石墨烯的電極熱穩(wěn)定性和耐腐蝕能力。陰極持續(xù)1周在(a) 40℃和(a) -40℃前后的熱穩(wěn)定性；(c)裸露和石墨烯涂覆的Al集電器的Tafel圖；(d)利用離心技術(shù)測量收集器和活性材料之間的界面強(qiáng)度。
Fig. 5. 陰極（LiCoO
2）/陽極（石墨）全電池的電化學(xué)特性。(a)電壓范圍4.5-3V，電流密度0.2 C下的循環(huán)性能；(b)容量保留能力。
Fig. 6. 石墨烯在活性材料和電流收集器之間的功能示意圖。(a)作為LIBs電流收集器，界面上的電子和鋰離子轉(zhuǎn)移過程及耐腐蝕性能；(b)裸露（頂部）和G-Al（底部）的電子瓶頸機(jī)制方案。
相關(guān)研究成果于2019年由韓國科學(xué)技術(shù)研究院Cheol-Min Yang課題組，發(fā)表在Carbon（
https://doi.org/10.1016/j.carbon.2019.07.032）上。原文：Few-layer graphene coated current collector for safe and powerful lithium ion battery
