以锂离子电池为代表的电池类组件和以超级电容器为代表的电容式组件是目前电物理储能组件的两类重要类型。 电物理储能是电能与物理能相互转换的过程,涉及电解质离子的扩散、迁移、吸附和解吸等动力学诱导过程。 在典型的电物理电极中,离子在材料本体中嵌入/脱嵌(例如在电池中)或在表面上吸附/解吸(例如在电物理电容器中)。 碳材料是一类罕见的能够有效存储离子的主体材料。 更突出的是,碳材料中的离子通道()不仅提供了快速的离子传输路径,还可以让电解质渗透到更多的孔隙中,碳层是碳电极中能量传导的“血管”。 建立和探索离子通道的数学和物理特性是一个古老而重要的课题。
近日,《国家科学评论》发表了中国科学院朱彦武课题组、格拉斯哥第三学院院长撰写的评论文章:info. 本文从碳材料中离子通道的制备策略和储能应用的最新研究进展入手,重点分析离子通道与碳材料(主要包括锂/钠离子板和碳材料)储能特性的关系。超级电容器); 深入讨论了影响碳通道内离子反应动力学的激励因素,包括尺寸和表面物理的本构效应。 最后,作者提出,作为一种相对简单的二维离子通道模型,层状石墨烯为研究密闭空间内离子的吸附/传输特性提供了新的思路。 该评论还总结了该领域尚未解决的挑战,并展望了未来可能的方向。