AEM综述：锂储能碳基纳米材料的结构设计与组成工程

兔兔

2020-02-07

目前，锂基电池（LBs）是最有前途的储能设备之一，因为它具有高的理论容量（锂金属电极为3860 mAh g⁻¹）和低的可充电电位（−3.04 V vs.标准氢电极)。包括锂离子电池（LIBs）、锂-硫电池（Li–S电池）和锂-氧电池（Li–O₂电池）在内的LBs正在改变我们的日常生活。但是，在LBs继续这一革命之前，仍然存在一系列障碍，如枝晶生长、缓慢的界面电荷转移动力学等。碳基纳米材料以其优异的导电性、高比表面积、可控的形貌和固有的稳定性，极大地推动了LBs的电化学性能。作为对这些固有特性的补充，已采用了各种合成技术来制备具有不同结构和不同尺寸的碳基纳米材料，包括一维纳米管和纳米棒，二维纳米片和薄膜以及3D分层结构，这些材料已经作为高性能的电极材料被广泛应用于储能和转换。在此，上海大学吴明红、张海娇与清华大学曲良体教授旨在概述碳基纳米材料作为LBs高性能电极的结构设计和组成工程，包括锂离子电池、锂硫电池和锂氧电池。综述主要介绍了通过合理的尺寸设计和先进碳基纳米材料的多孔剪裁来提高LBs的电化学性能。还特别注意了将活性材料集成到碳基纳米材料中的问题，并且还系统地讨论了结构与性能之间的关系。最后综述了碳基纳米结构的发展趋势和相关领域面临的重大挑战，这为设计性能优良的先进碳基纳米结构提供了重要参考。

Hongya Geng, Yan Peng, Liangti Qu, Haijiao Zhang, Minghong Wu. Structure Design and Composition Engineering of Carbon-Based Nanomaterials for Lithium Energy Storage. Adv. Energy Mater. 2020), 1903030.

DOI: 10.1002/aenm.201903030.

原文链接：https://doi.org/10.1002/aenm.201903030