電化學(xué)儲能器件的性能很大程度上決定于其電極材料。碳材料具有來源廣泛、化學(xué)穩(wěn)定性好、易于調(diào)控、環(huán)境友好等優(yōu)點(diǎn),被廣泛應(yīng)用于各類能量存儲系統(tǒng),但仍存在能量密度低、倍率性能差等問題。本文從碳材料孔結(jié)構(gòu)調(diào)控、雜原子摻雜、與金屬氧化物復(fù)合三個角度,綜述了構(gòu)建高性能碳基儲能材料的設(shè)計(jì)合成策略,介紹了其在鋰/鈉離子二次電池、超級電容器等領(lǐng)域的研究進(jìn)展,對幾種方法策略的優(yōu)缺點(diǎn)進(jìn)行了總結(jié),并對未來的研究方向進(jìn)行了展望。本文對高性能碳基儲能電極材料的設(shè)計(jì)開發(fā)具有積極意義。 

【文章來源】：化工學(xué)報. 2020,71(06)北大核心

【文章頁數(shù)】：18 頁

【部分圖文】：

PACS制備流程與組成示意圖(a)[6];MCF制備流程與結(jié)構(gòu)示意圖(b)[7]

HPC制備流程示意圖(a)[10];PCF制備流程與結(jié)構(gòu)示意圖(b)[12]

雜原子摻雜是碳材料功能化改性的一種常用方法。理論計(jì)算與實(shí)驗(yàn)研究結(jié)果表明，雜原子摻雜可有效提高材料電負(fù)性(如N、O等)、提高材料層間距(如S、P等)，從而增加材料的電負(fù)性或活性位點(diǎn)，改變電極材料的潤濕性，從而顯著提升碳材料的電化學(xué)性能。除此之外，在碳材料邊緣或者空穴處引入電負(fù)性強(qiáng)的雜原子，能夠增強(qiáng)材料對離子的吸附作用，提升離子的遷移速率。雜原子摻雜還會導(dǎo)致石墨微晶的平面發(fā)生彎曲、錯位和離位等現(xiàn)象，進(jìn)而由不成對電子誘導(dǎo)形成缺陷位，從而產(chǎn)生新的活性位點(diǎn)[24-26]。目前，常見的雜原子摻雜包括氮、硫、磷、氧、硼、氟等摻雜。1.2.1 原位摻雜法

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]超級電容器研究進(jìn)展[J]. 肖謐,宿玉鵬,杜伯學(xué).  電子元件與材料. 2019(09)
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[3]基于具有增強(qiáng)鍵能和電子吸引雙功能特性的氧摻雜碳載體制備高性能二氧化錫/碳復(fù)合負(fù)極材料（英文）[J]. 耿振,李冰,劉合之,呂洪,肖強(qiáng)鳳,紀(jì)永軍,張存滿.  Science China Materials. 2018(08)

碩士論文
[1]石墨烯及過渡金屬氧化物在鋰/鈉離子電池負(fù)極材料中的應(yīng)用[D]. 張伶俐.廣西大學(xué) 2018



本文編號：3047449