寻找具有高容量的电极材料是开发锂离子电池（LIB）的关键挑战。石墨烯曾被认为是一个很有前景的候选者，但不幸的是它不能用作锂离子电池（LIB）的电极材料，因为它与Li的相互作用太弱。针对此问题，我们发现石墨烯经锗原位掺杂后可以得到超高的储锂容量。
在这项工作中，我们发现在最近的实验[ACS Nano，2018,12,4641]中通过低能离子注入技术实现了将Ge注入石墨烯中，可以制造出几乎理想的LIB电极材料。得到的材料称为Germagraphene，可达到极高的容量（~1734 mAh/g），比目前研究的大多数2D材料都大。在插层过程中，它还具有低扩散势垒（~0.151 eV），极低插层电位（~0.03 V）和非常小的晶格变化（~0.48％）的优点。我们的工作不仅揭示了一种用于提高LIB性能的有前景的新材料，而且还提供了一种更加深入的见解，即相同组替代掺杂（可通过低能离子注入技术实现）可用于设计2D材料，使之更有利于能量存储。
该工作的第一作者为物理教研室胡军平博士，发表于SCI一区杂志, 2019, 4, 457-463(IF: 9.391)。文章链接：https://doi.org/10.1039/C8NH00333E
