石墨烯钾离子电池(PIBs)具有原料储量丰富及与锂离子电池接近的标准电位的优势，在储能领域受到广泛关注。快速储能特性对于钾离子电池的应用具有重要意义。石墨烯具有良好的导电性及较短的离子电子扩散路径，是钾离子电池负极材料的理想选材之一。与离子插层相比，石墨烯基于吸脱附机制的储能更有利于快速充放电，且具有较长的电极寿命。不同于石墨烯的结构调控、掺杂及无序化等改性方法，制备多孔石墨烯有利于增加更多的缺陷活性位点及更大的比表面积，进而提升其基于吸脱附机制的快速储能性能。首先将少层石墨烯纳米片阵列(GNS)负载超细ZnO纳米颗粒，然后采用碳热还原法制备出多孔石墨烯纳米片阵列的电极(P-GNS)，并将其用于钾离子电池。结果表明，P-GNS可有效地提升钾离子电池的倍率性能，在较大电流密度(3 A·g-1)下的容量达到181.6 mAh·g-1，在电流密度1 A·g-1下经1 000次循环后的容量保持率仍有80.6%，表现出优异的循环性能。全电池在1 A·g-1电流密度下也表现出较好的大倍率性能，循环50次后的容量仍有87.4 mAh·g-1。储能机理研究表明，石墨烯电极造孔可使基于吸脱附电容性储能的活性位点明显增多，进而有效地提升了电池大倍率充放电性能。另外，基于脱吸附的储钾过程不会破坏材料，有利于石墨烯维持结构的稳定，进而大幅提升了电池的循环寿命。本研究为构建石墨烯基快速储能材料，以及发展大倍率长寿命钾离子电池提供了参考。
