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发展电化学能源存储与转换技术是我国的长期重大需求。作为电化学能源器件中的关键材料,多孔碳材料已成为当前能源材料与化工领域的研究热点。层次孔碳材料是一类新型的多孔碳材料,同时兼具不同尺寸与功能的微孔、中孔或大孔。研究者通过对层次孔碳材料可控设计,已制得一系列孔结构、孔骨架及表面化学性质和微/纳拓扑形貌各异的新型层次孔碳及其复合材料,极大地提升了其能源存储和转化性能。本综述总结了近年来有关层次孔碳材料的结构设计、可控制备及其在电化学能源器件应用领域等方面的研究进展,并对其未来发展提出了建议与展望。 相似文献
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开发具有多层次结构(包括多孔结构、杂化骨架和/或拓扑形貌)的超结构碳材料,对于满足电化学储能和转换系统中复杂催化反应的需求非常关键.在本文中,我们以钴纳米颗粒为催化位点,在杂化碳纳米管骨架表面可控接枝毛发状碳纳米管,开发了一类层次化多孔的钴修饰碳纳米管瓶刷(Co/CNTBs).其中,精确的瓶刷状拓扑形貌和分级多孔结构能够有效地提供可及表/界面和高导电网络,钴修饰的杂化骨架可以促进硫的氧化还原反应动力学.因此,基于Co/CNTBs功能化隔膜的锂硫电池具有优异的倍率性能(在10 C下比容量为707 mA h g-1)和长效的循环稳定性.更重要的是,基于Co/CNTBs催化剂的高硫载量电池(6.72 mg cm-2)在0.1 C下循环100圈后仍具有4.81 mA h cm-2的高面积容量.本工作为高性能超结构杂化碳材料的原位接枝合成策略带来了新的思路,有望用于众多具有挑战性的应用. 相似文献
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