以石墨为负极(理论比容量 372 mA h g-1)的锂二次电池几乎达到了理论比能量密度(350 Wh kg-1),但仍不能满足人类对储能器件所需要的高能量密度和高安全性能。由于具有比表面积高、成本低、机械强优异和电化学性能稳定,非晶碳纳米材料已被广泛用于锂二次电池中的负极材料,并且取得一系列研究成果。该论文总结了非晶碳纳米材料应用于锂二次电池负极材料和金属锂负极保护中的最新进展,特别关注了非晶碳纳米材料的微观形貌、合成方法以及电化学性能等方面。首先,基于非晶碳纳米材料的维度,即零维(0D)、一维(1D)、二维(2D)和三维(3D),对非晶碳纳米材料的合成方法进行了系统的分类,并进行了相关讨论。其次,对非晶碳纳米材料的潜在应用进行了全面的讨论,并着眼于总结所制备的非晶碳纳米材料的结构特征与其电化学性能之间的关系。最后,提出了在锂二次电池上使用非晶碳纳米材料的存在挑战和可能的发展前景,从而为非晶碳纳米材料的未来发展提供了一些有用的参考。
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Jianwei Nai, Xinyue Zhao, Huadong Yuan, Xinyong Tao*, Lin Guo*. Amorphous carbon-based materials as platform for advanced high-performance anodes in lithium secondary batteries. Nano Research 2021, 14, 2053.
https://link.springer.com/article/10.1007/s12274-021-3506-9