本文要点：

通过CVD在石墨表面制备垂直石墨烯片（VGS）。VGS大大降低了锂离子迁移的曲折性。VGS/石墨在锂离子电池中显示出极高的快速充电能力。、

成果简介

为了实现对电动汽车中使用的锂离子电池的快速充电和高能量密度的需求，追求目标在不到15分钟的充电时间的同时进行极快速充电，本文，哈尔滨工业大学YongbiaoMu和JieYu（通讯作者）在《Carbon》期刊发表名为“Growingverticalgraphenesheetsonnaturalgraphiteforfastcharginglithium-ionbatteries”的论文，研究为实现目标，通过热化学气相沉积在石墨表面上生长垂直石墨烯片。垂直石墨烯片由于其固有的高导电性而不仅可以极大地提高锂离子的传输速率，而且由于其高度优先的锂离子插入路径而可以显着降低锂离子传输的曲折性。

在半电池中，垂直石墨烯片/石墨在每个循环的3分钟充电时间内可承受个循环。更值得注意的是，具有垂直石墨烯片/石墨阳极和LiFePO4线圈的全电池在4℃下每循环10分钟的充电时间表现出.1whkg-1的超高能量密度，这表明垂直石墨烯片/石墨阳极在保持高能量密度的同时具有极快的充电能力

图文导读

图1.（ad）石墨（a）和VGSs/石墨（bd）的SEM图像，以及（e，f）VGSs/石墨的TEM图像。

图2。（a，b）石墨（a）和VGSs/石墨（0.2）在0.2C下不同循环下的电压曲线（cf）在（g，h）电压下分别在0.2、0.5、1和5C下的循环曲线石墨（g）和VGSs/石墨（h）在不同电流密度下的分布，（i）速率性能，（jl）循环之前（j），第一个循环（k）之后和第个循环（l后）的EIS光谱）。

图3。（a，b）不同扫描速率下的CV曲线，（c，d）v的平方根与峰值电流之间的关系，（e，f）在峰1和2处的Log（i）与log（v）和（g，h）在VGS/石墨（a，c，e，g）和石墨（b，d，f，h）的不同v处的准电容贡献百分比，以及（i）在1mVs时的详细拟电容贡献-1个VGS/石墨。

图4。（a）在0.1C的不同循环次数下的电压曲线，（b，c）分别在0.1和1C的循环曲线，（d）在不同电流密度下的电压曲线，以及（e）速率曲线和（f）充电充满的时间。

图5。（ad）石墨（a，b）和VGSs/石墨（c，d）电极次循环之前和之后的横截面SEM图像，以及VGSs/石墨次循环之后的（e，f）TEM图像。

图6。石墨（a）和VGSs/石墨（b）中锂离子扩散路径的示意图，以及石墨（c）和VGSs/石墨（d）电极中的电接触点。电触点表示为红色圆圈。

小结

本文，通过在表面上生长VGS来实现石墨的XFC，这归因于较高的拟电容贡献，较高的EC，较低的Rct，更快的锂离子迁移速率和较低的VGSs/体积变形。石墨比石墨。特别是，VGS/石墨在次循环后于5C下显示出.4mAhg-1的高比容量，每个循环3分钟的充电时间。此外，VGS/石墨/LFP的全电池在4C时可提供.1Whkg-1的高重量能量密度，每个循环10分钟的超短充电时间。这些性能远胜于天然石墨。

参考文献：