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效果简介

氟化碳（CFx）被觉得是一种有长进的锂/钠/钾原电板的正极材料，具有迥殊的表面能量密度。联系词，由于高度氟化的CFx中C-F键的强共价性，同期达成高能量和功率密度仍然是一个异常大的挑战。本文，湘潭大学潘俊安副诠释、潘勇沟通员、欧阳晓平诠释等在《Adv Mater》期刊发表名为“Surface Engineering of Fluorinated Graphene Nanosheets Enables Ultrafast Lithium/Sodium/Potassium Primary Batteries”的论文，沟通建议一种聚拢了名义脱氟和掺氮的高效名义工程战略使氟化石墨烯纳米片（DFG-N）领有可控的导电纳米层和合理逶迤的C-F键。DFG-N为锂原电板提供了前所未有的双重性能，其功率密度为77456 W kg-1，能量密度为1067 Wh kg-1，超高速率为50C，这是迄今为止陈述的最高水平。

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DFG-N在10C时，钠和钾原电板的功率密度也分辩达到了15256和17881 W kg-1的纪录。表征收尾和密度泛函表面打算标明，DFG-N的优异性能归功于名义工程战略，该战略在不阵一火高氟含量的情况下彰着改善了电子和离子导电性。这项职责为开荒聚拢了超高能量密度和功率密度的先进超快原电板提供了一个引东说念主注观念战略。

图文导读

图1。具有导电名义和快速离子通说念的DFG-N的制备工艺暗意图。

图2。(a)样品光学图片。(b-e) DFG-N的EDX元素映射。(f) GNSs、(g) FG、(h) DFG-1、(i) DFG-2、(j) DFG-3、(k) DFG-N的HRTEM图像

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图3。(a) XRD图谱，(b)拉曼光谱，(c)样品战役角。(d) XPS光谱定量分析收尾。(e) c1s、(f) f1s和(g) n1s的高分辨率XPS光谱(h)电导率比较图

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图4。(a) FG、(b) DFG-1、(c) DFG-2、(d) DFG-3、(e) DFG-N不同电流密度下的恒放逐电弧线。(f)拉贡无餍。(g)中位电压对比图。(h)与先前报说念的CFx阴极比拟，DFG-N的放电率和功率密度

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图5。(a) EIS光谱和(b) Rct拟合收尾(插图:等效电路模子)。(c)测量DCR的放电电压弧线和(d)在不同DODs下对应的DCR值。(e) GITT弧线和(f)由GITT打算的DLi+。(g)带有sp2杂化碳的DFG-N结构模子俯瞰图。(h) FG、DFG、DFG- n态密度。(i) FG、(j) DFG和(k) DFG- n的Li+扩散旅途和相应的能垒

图6. DFG-N在不同的放电速率下在（a）SPB和（b）PPB中赢得的静电放电弧线。SPBs和(b)PPBs。(c) DFG-N和其他CFx阴极在SPB中的电化学性能（放电率和功率密度）的比较 (c) DFG-N和其他基于CFx的阴极在SPBs和PPBs中的电化学性能的比较。DFG-N在（d）SPBs和PPBs中的永久储存性能 DFG-N在（d）SPBs和（e）PPBs中的永久储存性能，以及（f）相应的能量密度

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小结

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总之，咱们对氟化石墨烯纳米片进行了一种灵验的名义工程战略，该战略聚拢名义脱氟和氮掺杂来构建具有扬弃厚度的纳米级导电层，以增强电子和离子电导率。这些特质展示了一种通过名义工程达成超高功率密度而不裁汰氟含量和能量密度的战略，并为开荒先进的超快Li/Na/K一次电板指明了说念路。

文件：

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https://doi.org/10.1002/adma.202303444