切割单壁碳纳米管制备氟化石墨烯纳米带应用于超高能量密度锂-氟化碳电池（英文）

作者：彭聪; 孔令辰; 李瑀^*; 付浩宇; 孙立东; 冯奕钰; 封伟^*

来源：Science China-Materials, 2021, 64(06): 1367-1377.

由于CFx正极材料的优势,锂-氟化碳(Li-CFx)电池已成为一种应用广泛、能提供巨大能量密度的电源之一.但其实际放电电压与理论放电电压之间的较大差距,以及商用氟化石墨的化学计量极限,使得进一步提高其能量密度面临挑战.本文采用纯F2气体直接在高温下对单壁碳纳米管(SWCNTs)进行切割,制备出单层氟化石墨烯纳米带(F-GNRs).丰富的边缘结构和碳骨架周期性结构的破坏使其具有高的氟化程度和放电平台,从而使其能量密度高达2738.45 Wh kg-1.理论计算表明在高氟化温度下,氟原子在碳纳米管外以zigzag路径吸附,进一步证实了切割单壁碳纳米管形成单层F-GNRs为自发过程.单壁碳纳米管的可控氟化为制备具有不同用途的CFx,特别是具有超高能量密度正极材料提供了一条可行途径.

• 出版日期2021
• 单位天津大学