1成果简介
与耐用的锂离子电池相比，不受控制的锂枝晶严重阻碍了锂金属电池的商业化。本文，中国科学技术大学俞书宏课题组在《Adv. Sci》期刊发表名为“Pomegranate-Inspired Graphene Parcel Enables High-Performance Dendrite-Free Lithium Metal Anodes”的论文，研究受石榴结构的启发，引入了一种新型的金属锂 (Li) 负载策略，通过多孔还原氧化石墨烯/Au (PRGO/Au) 复合微棒 (MRs) 作为独特的存储包裹来构建无枝晶的锂金属负极。
丰富的内部空隙和坚固的主体结构能够实现锂金属的高质量负载，并有效地减轻循环过程中可能发生的体积变化，同时在嵌入金纳米核的石墨烯基磁阻材料中优先选择性地电镀/剥离锂。因此，所获得的PRGO/Au-Li负极在约2140 mAh g-1的高比容量下可提供长达600小时的无枝晶长寿命稳定循环，并且具有低至20 mV的电压滞后。当与LiFePO4正极匹配时，与对比样品相比，具有PRGO/Au-Li负极的全电池显著提高了倍率性能和循环稳定性。这项工作提供了一种替代策略，通过独特的一维仿生石墨烯封装策略来构建先进的高能量密度锂电池。
2图文导读
图1、PRGO/Au MRs的制备过程示意图
图2、石榴状结构材料的表征
图3、PRGO/Au-Li电极的电化学性能
图4、PRGO/Au-Li/LiFePO4全电池的电化学性能。
3小结
综上所述，本文受石榴结构的启发，开发了一种新颖的仿生石墨烯封装策略来构建无枝晶的锂金属基负极。坚固的导电支架和丰富的内部空隙为容纳锂金属提供了充足的存储空间，并减轻了无限的体积波动和伴随的结构应力，从而显著增加了锂金属的质量负载，并在循环过程中有效地稳定了SEI层。这项工作为构建先进的高能量密度和高稳定性锂金属负极提供了一种新颖的仿生策略。
文献：
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