随着人们对化石能源枯竭的日益关注和电子技术的飞速发展，对高能量密度的电能储存器件（如可充电锂电池（LSBs））的需求日益增加。非晶态碳基材料（ACMs）具有高比表面积、低成本、高机械强度以及优异的电化学稳定性等优点，是用于LSBs负极的理想材料。

近日，浙江工业大学陶新永教授，北京航空航天大学郭林教授重点综述了ACMs的合成方法及其在LSBs应用的研究进展。

文章要点

1）ACMs在构造先进、高性能负极方面的应用高度依赖于它们的性能。因此，总结相关的合成策略，分析其形成机理，研究各种合成方法对最终产品性能的影响至关重要。作者从ACMs的形貌（零维(0D)、一维(1D)、二维(2D)和三维(3D)）总结了常用的和有代表性的ACMs的合成策略。

2）作者接下来对ACMs在构建锂离子电池（LIBs）和锂金属电池（LMBs）先进负极材料方面的潜在应用进行了全面总结，包括其的特殊结构特征和一般设计规则。

3）尽管人们ACMs在构建LSBs先进负极方面已经取得了巨大进展，但其在实际电池系统的应用方面仍存在一些挑战。作者最后尝试提出几种可能的解决方案，包括：i）探索和开发一些新的ACMs合成策略，从而实现对纳米结构的精确控制，以满足未来LSBs的实际应用；ii）开发简单、绿色的合成方法以满足日益增长的LSBs需求迫在眉睫，多孔ACMs可以通过简单的碳化直接获得，这种可持续的合成方法为ACMs的商业化开发提供了可能；iii）为了将ACMs的性能推向实际应用，仍需要开发新的方法来改善其初始库伦效率（CE）；iv）揭示ACMs中离子储存机理，需要采用先进的表征技术，如原位TEM、低冷冻电镜（Cryo-TEM）、核磁共振（NMR）等。

参考文献

Jianwei Nai, et al, Amorphous carbon-based materials as platform for advanced high-performance anodes in lithium secondary batteries, Nano Res., 2021

DOI: 10.1007/s12274-021-3506-9

https://doi.org/10.1007/s12274-021-3506-9