北京科技大学《Green Chem》：石墨烯屏蔽层助力锂离子电池实现耐氧石墨负极

本文针对高能量密度锂离子电池中高压阴极氧气穿透导致石墨阳极寄生反应和固体电解质界面（SEI）不稳定的关键挑战，提出在石墨负极上设计石墨烯屏蔽层的解决方案。研究通过差分电化学质谱法验证了该屏蔽层能有效阻隔氧气渗透并在形成周期中强制排出氧气。结合低温透射电子显微镜和原子力显微镜分析，发现石墨烯屏蔽层促进了富无机物SEI的形成，显著提升了其化学与机械强度。电化学评估表明，采用屏蔽阳极的全电池在4.8V循环中表现出更优的初始库仑效率、更低的不可逆容量损耗及更强的容量保持能力，经100次循环后容量保持率达到原始石墨阳极的1.6倍。研究结论指出，该方法通过与阴极稳定化及电解液工程协同整合，有望为高性能锂离子电池的商业化开辟可行路径，在实现突破性能量密度的同时显著延长循环寿命。