合工大《Chem. Commun》：简便制备红磷/N掺杂石墨烯/碳纳米管气凝胶，用于钠离子电池阳极

作为锂离子电池（LIBs）的替代品，钠离子电池（SIBs）因其丰富的资源储量和成本优势而备受关注。随着纳米技术的普及和工业化系统的成熟，SIBs已经随着能量密度的提高而逐步商业化。然而，由于钠的高原子量，实现SIB更高的能量密度仍然存在重大挑战。因此，迫切需要探索和制造适合SIBs的高容量和长寿命电极。

图1、示意图显示了 P@NGCA 的制备以及钠化和脱钠过程。

图2、 (a) NGCA 的 SEM 和 (b) TEM 图像。(c) GA、GCA 和 NGCA 的压缩应力-应变曲线。(d) GA、GCA 和 NGCA 的电子电导率。(e) N 2吸附-解吸等温线和(f) NGCA 的孔径分布。

图3、 (a) P@NGCA的SEM和(b)TEM 图像；(c-f) P@NGCA的EDX元素映射。(g) N 2吸附-解吸等温线和(h) P@NGCA 的孔径分布。P@NGCA 的 (i) N 1s 和 (j) P 2p 的高分辨率 XPS 光谱

图4、 (a) P@NGCA 的循环伏安法，扫描速率为 0.1 mV s -1。(b) P@NGCA 在 0.2 A g -1的初始 3 个循环的恒电流放电/充电曲线。(c) P@NGCA 在 0.2 A g -1下的长期循环特性。(d) 本作品与其他材料的比面积比较。(e) 红色 P、NGCA 和 P@NGCA 的奈奎斯特图。(f) P@NGCA 的倍率能力从 0.2 A g -1到 2 A g -1。

总之，本文通过自组装、冷冻干燥和随后的蒸发-冷凝方法成功合成了一种新型的独立式 P@NGCA 阳极。由于具有高导电性和机械强度的 NGCA 基体，高质量负载的 P@NGCA 电极表现出超高比面积容量（3.3mAh cm-2 at 0.2Ag-1），优异的倍率性能（1.8mAh cm-2 at 2Ag -1 ) 和高 ICE (约80%)，这意味着在储能方面的巨大潜在应用。

文章链接：

https://doi.org/10.1039/D2CC02265F

信息来源：公众号【材料分析与应用】

氧化石墨烯：

氧化石墨烯(graphene oxide )是石墨烯的氧化物，一般用GO表示，其颜色为棕黄色，市面上常见的产品有粉末状、片状以及溶液状的。因经氧化后，其上含氧官能团增多而使性质较石墨烯更加活泼，可经由各种与含氧官能团的反应而改善本身性质。

氧化石墨烯薄片是石墨粉末经化学氧化及剥离后的产物，氧化石墨烯是单一的原子层，可以随时在横向尺寸上扩展到数十微米。因此，其结构跨越了一般化学和材料科学的典型尺度。氧化石墨烯可视为一种非传统型态的软性材料，具有聚合物、胶体、薄膜，以及两性分子的特性。氧化石墨烯长久以来被视为亲水性物质，因为其在水中具有优越的分散性，但是，相关实验结果显示，氧化石墨烯实际上具有两亲性，从石墨烯薄片边缘到中央呈现亲水至疏水的性质分布。因此，氧化石墨烯可如同界面活性剂一般存在界面，并降低界面间的能量。其亲水性被广泛认知。