導讀：中國南開大學材料科學與工程學院周震教授和合作者對二維材料在電化學儲能領域的應用做了總結與評述。文章著眼於二維材料在設計、製備與應用方面的最新進展，深入探討了二維材料在相關儲能器件中應用的挑戰和前景，並對未來的努力方向提出了科學性的見解。
電化學儲能可以有效緩解日益嚴重的能源與環境危機。然而，目前實現其廣泛應用仍面臨巨大挑戰。常用電極材料不是價格昂貴，就是活性較低，這成為制約相關電化學儲能器件實際應用的關鍵難題。探尋高效電極材料迫在眉睫。二維材料大比表面積、可調變的層間距和易表面功能化修飾等優勢使其在電化學領域應用成為可能。目前，二維材料在電化學儲能領域的應用取得了重要的進展。然而，其研究仍處於初始階段，在材料製備與性能應用方面仍有許多難題需要攻克。
中國南開大學材料科學與工程學院周震教授和合作者針對上述問題，對二維材料在電化學儲能領域的應用做了總結與評述。文章著眼於二維材料在設計、製備與應用方面的最新進展，深入探討了二維材料在超級電容器、鹼金屬離子電池和金屬-空氣電池等儲能器件中應用的挑戰和前景，並對未來的努力方向提出了科學性的見解。
較大的可接觸比表面積可以促進電解質離子的吸脫附，提高超級電容器的儲能性能；可調控的層間距有利於鹼金屬離子的嵌入和脫嵌，改善鹼金屬離子電池的儲能性能；方便的表面功能化修飾可以賦予其催化活性，改善金屬-空氣電池的儲能性能。同時，開發新的製備技術對實現二維材料的廣泛應用具有重要的意義。其中，高通量篩選可以有效促進二維材料的設計與製備。此外，先進的實驗表徵技術與合理的計算模擬可以深入探討二維材料的儲能機制，對高效二維材料的實際應用具有重要的指導意義。
相關結果發表在ChemSusChem (DOI: 10.1002/cssc.201903095)上，文章第一作者為崔會娟。
閱讀更多 讀懂科學 的文章
