鋰離子電池作為重要的化學(xué)儲能電源，因具有自放電率極低，放電電壓平緩等獨特的優(yōu)點得到廣泛的應(yīng)用。在所有的鋰離子電池正極材料中，氟化碳具有最高的質(zhì)量比容量，因此以氟化碳為正極材料的鋰-氟化碳（Li-CFx）電池具有比能量大、使用溫度范圍寬和工作電壓平穩(wěn)等獨特的優(yōu)點，但是傳統(tǒng)氟化碳中C-F鍵以共價鍵形式存在，導(dǎo)致其導(dǎo)電率極低，離子傳輸能力差，無法應(yīng)用于高倍率儲能電池的開發(fā)。

近日，天津大學(xué)材料學(xué)院封偉教授所帶領(lǐng)的團(tuán)隊，通過水熱剝離法制備了含有C-F半離子鍵的單層氟化石墨烯，并以其作為正極材料制作了高比能量鋰原電池。結(jié)果顯示，相比于商業(yè)化的氟化石墨，以氟化石墨烯為正極的鋰離子電池比能量提高了近30%，達(dá)到1960Whkg-1；同時還能夠在3C的倍率下穩(wěn)定放電，其比功率特性提高一個數(shù)量級，顯著改善了其電化學(xué)特性。相關(guān)研究成果作為封底文章發(fā)表于《Nanoscale》期刊（2014,6,2634-2641）。

該研究小組從2009年開始就在國家973和國家自然科學(xué)基金的支持下開始研究氟化碳納米材料，實驗室已經(jīng)成功研制出用于鋰離子電池的氟化碳納米管、氟化碳納米纖維、氟化碳微球等材料。相關(guān)成果發(fā)表在《JournalofPowerSources》及《ElectrochimicaActa》等期刊上。此次研發(fā)出的氟化石墨烯顯著提高了鋰離子電池的比能量和比功率，為新型電源電極材料的發(fā)展奠定了技術(shù)基礎(chǔ)。