隨著可穿戴設(shè)備的迅速出現(xiàn)，柔性鋰離子電池(LIBs)比以往任何時候都更需要。不同活性材料的石墨烯基復合紙電極在柔性LIBs中具有廣泛的應(yīng)用前景。然而，由于石墨烯層易于堆積，因此在高電流密度下很難實現(xiàn)長循環(huán)壽命。在此，我們成功制作了獨特的三維(3D)多孔NiO微花/石墨烯紙(fNiO/GP)電極。所得的fNiO/GP電極在高倍率下表現(xiàn)出優(yōu)異的循環(huán)穩(wěn)定性(在1 A/g的高電流密度下，經(jīng)過600次循環(huán)后的存儲容量為359 mAh/g)。簡單的3D多孔結(jié)構(gòu)結(jié)合石墨烯的高導電性和柔韌性優(yōu)勢，可確保電子/離子的快速傳輸，并在充放電過程中緩沖NiO的體積膨脹，微尺寸的NiO花能在納/微米級的孔隙中形成層次結(jié)構(gòu)，從而促進電解質(zhì)的滲透，防止石墨烯層的重新堆積。這種結(jié)構(gòu)設(shè)計將激發(fā)未來用于高性能柔性LIBs的各種活性材料/石墨烯復合電極的制造。
Scheme 1. NiO/GP制造過程以及所得的包含納米顆粒（nNiO）和微花（fNiO）紙結(jié)構(gòu)的示意圖。
Fig. 2. fNiO/GP的XPS譜：(a) XPS測量譜，(b) C1s區(qū)，(C) O1s區(qū)，(d) Ni 2p區(qū)。
Fig. 3. (a,b) NiO微花、(c,d) nNiO/GP、(e,f) fNiO/GP的SEM圖。
Fig. 4. (a) fNiO/GP的CV曲線和(b)恒流充放電曲線，(c) fNiO、nNiO/GP和fNiO/GP在不同電流密度下的倍率性能，(d)不同電流密度下的電容保持量與電流密度0.1 A/g相比，(e) 在1 A/g電流密度下 fNiO/GP的長期循環(huán)穩(wěn)定性。
Fig. 5. (a) fNiO, (b) nNiO/GP,和(c) fNiO/GP電極的Nyquist圖，以及(d-f)各自的σ計算圖表。
相關(guān)研究成果于2020年由四川大學Chuhong Zhang課題組，發(fā)表在Journal of Energy Chemistry (https://doi.org/10.1016/j.jechem.2019.11.022)上。原文：3D hierarchically porous NiO/Graphene hybrid paper anode for long-life and high rate cycling flexible Li-ion batteries
