近日，我校新材料与新能源学院院长蒋建中教授和助理研究员黄成浩在国际知名期刊《Advanced Materials》发表了题为《Hierarchical-Structured RGO@EGaIn Composites as Advanced Self-Healing Anode for Room-Temperature Liquid Metal Battery》的学术研究成果。针对液态金属电极在长循环过程中容量衰减的根本原因，开发了一种简单石墨烯自组装包覆方法，成功制备出一系列分等级结构结构的液态金属颗粒复合材料。
该研究采用简单方法制备了具有分等级结构液态金属颗粒复合材料。分等级结构复合材料表现出五个关键优点：1)分等级结构中的RGO增加了复合材料的导电性，促进了电化学反应中离子和电子的快速迁移；2)三维网络结构减少了电化学反应过程中Li+的输运距离，增加了电极-电解质接触界面，有效提高了锂离子电池的电化学性能；3)在锂化/去锂化过程中，RGO壳固有的柔韧性可以抑制核-壳结构LMPs的体积膨胀并容纳其不规则变形，避免了长循环过程中RGO壳和固体电解质界面（SEI）膜的破裂；4) RGO的层间网络结构可以起到缓冲和保护层的作用，进一步抑制LMPs的体积膨胀；5)具有内在柔韧性的RGO壳层和中间层RGO增强了电极的稳定性。此外，进一步通过原位TEM纳米电池实验，实时观察了液态金属颗粒在锂化/去锂化过程中的形态变化和相变化。
这项工作介绍了一种简单有效的制备高性能室温液态金属电极的方法，促进了液态金属电池的商业化应用。
论文地址：https://doi.org/10.1002/adma.202419060
