本文要点：

首次提出了一种简便的真空诱导干燥（VID）策略来生产3D多孔石墨烯框架。

成果简介

整体式3D石墨烯框架（GFs）电极材料在储能设备中显示出巨大的潜力。但是，大多数制造3DGF的方法都需要昂贵且复杂的干燥技术，并且当前获得的3DGF电极通常以较低的单位面积容量容纳相对较低的活性物质质量负载，这对于实际应用并不令人满意。本文首次开发了一种方便，经济，可扩展的干燥方法，以通过真空诱导干燥（VID）工艺制造3D多孔GF（HGF）。

这种具有高质量负载的无粘合剂3DHGF电极可为锂离子电池（LIB）获得出色的电化学性能，这是因为3D多孔石墨烯网络拥有高度互连的分层多孔结构，可实现快速充电和离子传输。表现出优异的速率性能，即使在次循环后，在8mAcm-2的电流密度下也可提供高达5mAhcm-2的面积容量，大大优于最新的商用阳极和一些代表性的阳极其他研究中的阳极。对于3D石墨烯基电极材料来说，这种简便的干燥方法和高面积容量的稳健实现是向实用的电化学能量存储设备迈出的关键一步。

图文导读

图1、VID干燥方法和3DHGF的照片。a）获得3DHGF的VID干燥策略的示意图。b，c）HGH和HGF的照片。d）HGF站在蒲公英上的照片。e）可以支撑较重重量的强HGF的照片。

图2、HGF的表征。a，b）ACD和VID后的HGH的SEM图像。c）HGF的N2吸附-解吸等温线。d）XRD光谱，e）拉曼光谱和f）HGF的C1sXPS模式。

图3、HGF和石墨烯对应物作为LIB的电极材料的电化学测试。a）HGF的CV曲线。b）评估HGF和石墨烯的性能。c）在8mAcm-2的电流密度下，HGF和石墨烯电极的面积容量和循环稳定性。该图中所有电极的质量负载为4mgcm-2。

图4、Li+存储性能比较以及HGF优异LIBs性能的原因。a，b）HGF电极与各种代表性研究型大容量阳极（例如石墨烯和Si）和最新型商业阳极的性能比较。c）HGF电极中Li+转移捷径的示意图。d）HGF和石墨烯电极的EIS结果。

小结

本文首次开发了一种方便，经济且可扩展的VID方法来制造HGF，制备的样品可直接用作LIB的无粘合剂电极。HGF的3D分层多孔网络结构促进了电荷转移和Li+传输，即使在高质量负载水平下也可以实现活性材料中锂存储位的有效利用，因此具有质量负载的HGF电极表现出卓越的倍率性能。在高达4mgcm-2的负载下，HGF电极在8mAcm-2时可提供5mAhcm-2的高面积容量在个周期后，其性能大大优于最新的研究设备或商用设备。本研究不仅为生产HGF提供了一种简便的干燥策略，还展示了HGF在具有更高能量功率密度的下一代LIB中的巨大潜力，从而促进了石墨烯基电化学储能装置的蓬勃发展。

文献

VacuumDried3DHoleyGrapheneFrameworksEnablingHighMassLoadingandFastChargeTransferforAdvancedBatteries