离子电池的可持续硬碳:前体设计和可扩展生产路线图
Xiang-Xi He1,2,3,4, Li Li2,3, Xingqiao Wu1,3
1Institute for Carbon Neutralization Technology, College of Chemistry and Materials Engineering, Wenzhou University, Wenzhou, Zhejiang, 325035, China.
Advanced materials (Deerfield Beach, Fla.)
|June 1, 2025
概括
硬碳阳极对于可持续的离子电池 (SIB) 是至关重要的. 本审查根据挥发性含量对前体进行分类,指导先进硬碳的开发,以提高SIB性能和商业化.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 电化学 电化学 电化学
- 可持续能源 可持续能源
背景情况:
- 离子电池 (SIB) 为离子电池提供了一个可持续的替代品.
- 硬碳阳极对于高性能SIB至关重要,但面临商业化挑战.
- 前体选择和碳化对于优化硬碳特性至关重要.
研究的目的:
- 审查前体选择在SIB硬碳阳极开发中的作用.
- 引入基于挥发性含量的前体的分类系统.
- 为可扩展和可持续的硬碳生产提供框架.
主要方法:
- 根据挥发性含量对前体 (生物质,树脂,塑料,生物炭,石油焦炭) 的分类.
- 对预处理和加工策略的分析,根据前体类型量身定制.
- 对微观结构调节和性能增强技术的审查.
主要成果:
- 高挥发性前体 (如竹子) 需要特殊的预处理才能达到最佳的热解.
- 中等挥发性前体受益于交叉连接,而低挥发性材料需要纳米通道工程.
- 由于可再生性,以竹为基础的前体显示出希望,但杂质控制是关键.
结论:
- 将前体设计与碳化策略相结合,对于硬碳的开发至关重要.
- 基于前体特性的定制方法可以提高储存性能.
- 本综述为下一代SIBs生产高性能,可持续的硬碳提供了指导.


