在制造安全且强大的锂离子电池（LIBs）方面，石墨烯相关材料正在积极研究，以满足电动汽车和智能电网等应用的需求。然而，大部分的研究都集中在液相剥离石墨烯和还原氧化石墨烯上。为此，本论文展示了一种简单有效的途径，通过将集电器与催化生长的大面积石墨烯耦合，来改善现有LIBs的电化学性能。当用大面积三层石墨烯包覆集电器时，发现集电器与活性材料之间的内阻（或有效电子转移）减小。石墨烯还能保护底层收集器免受腐蚀，大大提高了LIBs的倍率和循环性能。三层石墨烯在转移过程中具有较高的导电性和机械稳定性，从而有最佳的电化学性能和耐腐蚀性。本论文认为使用的界面石墨烯涂层方法可以用于各种电化学储能系统，其中高耐腐蚀性，导电性和柔韧性是关键。

Fig. 1. 使用卷对卷的制造工艺在Al箔上转移单层，三层和五层石墨烯的基本性质。(a)碳层（左）和石墨烯层（右）涂层电流收集器的电极结构变化比较；(b)铝箔上单层、三层和五层石墨烯的HR-TEM图；(c) Raman 图；(d)片材电阻和(e)水接触角。


Fig. 2. 使用纯铝和石墨烯涂层铝电流收集器的LCO电极在LIBs中的阴极性能。(a) 0.1 C时1次和100次循环后内部电阻下降；(b)在3-4.3V，速率1C （150 mA/g）下循环100次的循环性能；(c)不同倍率0.1 C，0.2 C，0.5 C，1 C，2 C和5 C下的倍率性能；(d)在1 C下的容量保持，充电截止电压为4.5 V。


Fig. 3. LCO电极在循环前后的横截面FE-SEM图。


Fig. 4. 涂覆石墨烯的电极热稳定性和耐腐蚀能力。阴极持续1周在(a) 40℃和(a) -40℃前后的热稳定性；(c)裸露和石墨烯涂覆的Al集电器的Tafel图；(d)利用离心技术测量收集器和活性材料之间的界面强度。


Fig. 5. 阴极（LiCoO₂）/阳极（石墨）全电池的电化学特性。(a)电压范围4.5-3V，电流密度0.2 C下的循环性能；(b)容量保留能力。


Fig. 6. 石墨烯在活性材料和电流收集器之间的功能示意图。(a)作为LIBs电流收集器，界面上的电子和锂离子转移过程及耐腐蚀性能；(b)裸露（顶部）和G-Al（底部）的电子瓶颈机制方案。
相关研究成果于2019年由韩国科学技术研究院Cheol-Min Yang课题组，发表在Carbon（https://doi.org/10.1016/j.carbon.2019.07.032）上。原文：Few-layer graphene coated current collector for safe and powerful lithium ion battery