多孔碳材料(PCMs)在能量存储和转换领域一直发挥着关键作用,因其丰富的原材料、可调节的孔隙结构、大比表面积和优异的导电性而闻名。
尽管取得了显著进展,但在精确设计PCMs以及充分利用其独特性质以开发高性能电极材料方面,仍存在较大差距。
基于此,2025年3月18日,上海大学张海娇,北京化工大学邱介山等人在国际知名期刊Advanced Functional Materials发表题为《Porous Carbon Materials: from Traditional Synthesis, Machine Learning-Assisted Design, to Their Applications in Advanced Energy Storage and Conversion》的研究综述。
在此,本综述系统且全面地介绍了PCMs,从传统合成、机器学习辅助设计原则到其在能量存储和转换中的应用。
具体而言,对微孔、介孔、大孔和分级多孔碳材料的制备方法进行了深入总结,重点强调了结构控制规则和形成机制。
此外,还突出了PCMs在碱金属离子电池、金属-硫电池、超级电容器和电催化中的独特优势。
原位和operando表征提供了对结构与性能相关性的深入理解。
最后,讨论了当前面临的挑战和未来发展方向,强调了为满足不断发展的能量存储和转换需求而进一步发展的必要性。
本综述为高性能多孔碳电极材料的合理设计提供了宝贵的指导,并指出了未来发展的关键研究方向。
Porous Carbon Materials: from Traditional Synthesis, Machine Learning-Assisted Design, to Their Applications in Advanced Energy Storage and Conversion,Adv. Funct. Mater.,2025.https://doi.org/10.1002/adfm.202504272