具有扩大的层间距、大量缺陷的大块石墨碳材料可作为钠离子电池（SIBs）的高效负极，具有较高的面容量。然而，在具有扩大的层间间距的块状石墨碳材料中获得长程有序极具挑战性。

近日，澳大利亚悉尼大学陈元教授报道了展示了一种通过爆炸分解方法来实现的具有可调层间距的热还原氧化石墨烯（rGO）纸。

文章要点

1）研究人员利用原位温度相关X射线衍射（td-XRD）建立了升温速率与层间间距的关系，并基于td-XRD结果，在450 ℃下以70 ℃/min的高升温速率合成了一种自支撑石墨烯纸（FSG）。

2）FSG呈现出由石墨烯薄片制成的高度多孔的结构，具有丰富的表面环氧基团，总层间间距为0.38-0.39 nm。FSG中的rGO薄片被大的空隙隔开，这些空隙提供了快速的离子质量传输路径，并允许微晶在可逆钠嵌入时膨胀/收缩。

3）研究人员将FSG在没有任何粘结剂和导电剂的情况下直接用作负极，结果显示，在50 mA/g的电流密度下获得了290mAh/g的优异的可逆容量。此外，FSG表现出优异的可折叠性和可滚转性，可构建高面密度负极，在100 mAh A/cm²的电流密度下实现了0.62 mAh/cm²的面容量。

这些结果为制备层间距可调的石墨烯材料用于SIBs负极提供了条件。

参考文献

Asif Mahmood ,  Ziwen Yuan ,  Xiao Sui ,  Muhammad Adil Riaz , Zixun Yu ,  Chang Liu ,  Junsheng Chen ,  Cheng Wang ,  Shenlong Zhao ,  Nasir Mahmood , Zengxia Pei , Li Wei , Yuan Chen , Foldable and scrollable graphene paper with tuned interplayer spacing as high areal capacity anodes for sodium-ion batteries, Energy Storage Materials (2021)

DOI：10.1016/j.ensm.2021.06.020

https://doi.org/10.1016/j.ensm.2021.06.020