固态剥离法制备结构无序亲锂石墨烯实现锂金属快速动力学可逆沉积

（编辑推荐）本研究通过惰性气氛固态剥离法制备具有原子缺陷的亲锂石墨烯（LG），解决了锂金属电池（LMBs）中枝晶生长和库仑效率低的核心问题。LG的缺陷位点诱导均匀锂沉积，其扩大的层间距和可控粒径显著提升Li-Cu电池、无负极锂金属电池（ALLMBs）及锂硫电池（Li-S）的循环稳定性，为高安全性储能系统提供新策略。

　　

Highlight

惰性气氛下固态剥离制备的亲锂石墨烯（LG）通过原子缺陷实现锂金属快速可逆沉积。分子动力学模拟证实，无氧环境促进石墨微裂纹扩展，形成高缺陷密度的LG材料，其降低的Li⁺吸附能（-3.04?V vs. SHE）和扩大的层间距协同提升离子传输动力学。

Results and discussion

LG在氩气环境下的固态剥离展现出三重优势：

1. 1.

   缺陷工程：原子级缺陷作为均匀亲锂位点，首次循环即实现致密锂沉积（3860 mAh g^?1）；

2. 2.

   粒径调控：纳米级颗粒缩短Li⁺扩散路径，使Li-Cu电池容量保持率提升200%；

3. 3.

   多级结构：宽分布粒径形成致密涂层，在锂硫电池中有效禁锢多硫化物（LiPSs）。

Conclusions

惰性气氛剥离的LG通过"缺陷-粒径-层间距"三重协同效应，突破传统石墨烯（RGr）的锂亲和力限制，为高能量密度电池设计提供普适性解决方案。