这里，报道了一种简便的氧化还原沉积方法，用于构造部分还原的氧化石墨烯支撑的超细Fe3O4颗粒（Fe3O4 @ PrGO），该杂化物用作锂离子电池阳极，其中Fe3O4颗粒的尺寸为20~30 nm，并有效地修饰了PrGO气凝胶。该杂化结构改善了活性物质位点与电解质的可接触面积，并提高了锂和电子的传输途径。该材料在100次循环后，在电流密度为0.5 Ag-1时，电容高达2136 mAhg-1，甚至在600次循环后仍具有出色的循环稳定性。如此优异的锂离子传输动力学，这主要是归因于粉末状的Fe3O4颗粒在3D PrGO框架上的有效附着，在10 Ag-1的极高放电速率下，电池容量高达480 mAhg-1。经过长时间的老化后，电容能力（经电化学循环）能够完全恢复，说明了该杂化材料有望替代传统石墨，而作为坚固而高性能的锂离子阳极材料。
 
  
Figure 1. 该示意图说明了Fe3O4@PrGO杂化气凝胶的构建步骤。
 
 
Figure 2.改良的Hummer’s法制备的 GO（灰色），Fe3O4 NP（红色）和Fe3O4@PrGO（蓝色）粉末样品的（a）XRD图和（b）拉曼光谱。
 
 
 
Figure 3. （a）裸露的Fe3O4纳米颗粒（Fe3O4 NP），（b）超细球形Fe3O4颗粒修饰PrGO表面，（c）Fe3O4@PrGO气凝胶相互连接的框架SEM图像。
 
  
Figure 4. Fe3O4@PrGO的STEM图像（a）原始电极，（b）100次循环后。EDX图（c-f）原始电极，（g-j）100次循环后电极的元素分布。 Fe（红色），O（绿色）和C（蓝色）。 黄色区域是Fe和O共同存在的地方，对应于电极上Fe3O4的分布情况。
 

Figure 5.（a）Fe3O4@PrGO和（b）Fe3O4 NP的循环伏安图（CV），其扫描速率为1 mVs-1；（c）Fe3O4@PrGO和（d）Fe3O4的恒电流充放电曲线，以及（e）Fe3O4 NP和Fe3O4@PrGO的循环性能。
 
      该研究工作由土耳其萨班奇大学SUNUM纳米技术研究中心Alp Yurum课题组于2020年发表在Carbon期刊上。原文：High stability graphene oxide aerogel supported ultrafine Fe3O4 particles with superior performance as a Li-ion battery anode。

转自《石墨烯杂志》公众号