锂离子电池（LIBs）的储能性能取决于电极容量和电极/电池的设计参数，这些参数先前已分别解决，但在实际应用中仍不理想。在本研究中，我们展示了在富镍氧化物上覆盖共形石墨烯(Gr)，在不使用常规导电剂的情况下，制造出含有高含量活性物质(~ 99% wt%)的高填充正极。具有99 wt %的LiNi_0.8Co_0.15Al_0.05O₂（NCA）和约4.3 g cm^-3电极密度，涂有Gr的NCA正极在0.2 C（~1.1 mA cm^-2）电流倍率下可提供较高的面容量，约5.4 mAh cm^-2（增加约38%），以及高的体积容量，约为863 mAh cm^-3（增加了34%）; 这超过了纯电极接近商业水平的电极设置（96 wt% NCA；~3.3 g cm^-3）。我们的研究结果为材料工程和电极设计提供了一条组合的途径，以发展先进的锂离子电池正极。
 
 
Fig. 1 富镍氧化物上的Gr涂层。
 
 
Fig. 2 涂有Gr的NCA颗粒的FM图像，以及Gr和富Ni氧化物之间的键构型。
 

Fig. 3 Gr涂层NCA正极的电化学性能。
 
 
Fig. 4 Gr涂层的NCA阴极的热稳定性和结构稳定性。
 
 
Fig. 5 Gr涂层的致密NCA正极。
 
       相关研究成果于2021年由韩国成均馆大学Young-Jun Kim课题组，发表在Nature Communications（https://doi.org/10.1038/s41467-021-22403-w）上。原文：Graphene collage on Ni-rich layered oxide cathodes for advanced lithium-ion batteries。

转自《石墨烯杂志》公众号