小离子、大效应：离子通道对碳材料储能性能的影响 | NSR综述

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电池/电容器工作过程中，电解质离子在电极材料中不断往返进出，它们插入/脱嵌在材料体相内部（在电池中），或者吸附/脱附在材料表面（在电化学电容器中）。因此，能够更有效容纳和传递离子的材料才是好的电极材料。

碳材料正是这样一类不可多得的宿主材料，它可以高效存储离子，并且富含离子通道（Ionic channels）。这些离子通道不仅提供了快速的离子输运路径，而且可以使电解液浸润更多的孔道、碳层，是碳电极中能量传导的“血管”。构建并探究离子通道的物理化学性质是一个古老而又具有重要意义的话题。

近期，《国家科学评论》（National Science Review, NSR）发表了由中国科学技术大学朱彦武课题组联合法国图卢兹第三大学Patrice Simon教授撰写的综述文章,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，重点分析了离子通道与碳材料储能特性（主要包括锂/钠离子电池和超级电容器）的关联关系；并深入讨论了影响碳孔道内离子响应动力学的因素，包括尺寸和表面化学的本构效应。最后作者提出：作为一种相对简单的二维离子通道模型，层状的石墨烯为研究离子在受限空间中的吸附/传输特性提供了新的思路。该综述还总结了该领域尚未解决的挑战，并展望了可能的未来发展方向。

论文信息

Designing Ionic Channels in Novel Carbons for Electrochemical Energy Storage

https://academic.oup.com/nsr/advance article/doi/10.1093/nsr/nwz140/5569389

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