化学进展

作者：龚乐, 杨蓉, 刘瑞, 陈利萍, 燕映霖, 冯祖飞

单位：1.西安理工大学理学院 西安 710054,2.西安理工大学材料科学与工程学院 西安 710048

关键词：石墨烯量子点,异原子掺杂,复合材料,储能器件

基金：国家国际科技合作专项(2015DFR50350),国家自然科学基金青年基金项目(51702256),陕西省科技计划项目(2017GY-160),陕西省科技厅“创新人才推进计划-科技创新团队”项目(2019TD-019)

石墨烯量子点(GQDs)作为新型碳基材料,由于其纳米级小尺寸而具有比表面积大、导电性高、透明性好、荧光性能独特等优点,是一种极具潜力的储能器件电极材料。GQDs与金属化合物、碳材料等形成具有三维空间结构的复合材料,有利于电子扩散和离子传输,大幅度改善GQDs作为电极材料的实际应用性能。异原子掺杂型GQDs可提供较多活性位点,提高活性物质利用率。本文介绍了GQDs的合成策略,主要分为自上而下和自下而上法。不同制备方法对GQDs的粒径大小、表面缺陷位点和荧光特性等的影响也不尽相同。通过阐述近几年GQDs、掺杂型GQDs及其复合物在超级电容器、锂离子电池、太阳能电池等能源器件方面的应用实例,表明具有量子限域效应和边界效应的GQDs基材料在新型储能器件中有巨大的应用潜力;通过深层剖析GQDs复合物的空间结构对储能器件电化学性能的影响,为今后深入研究奠定基础。此外,指出未来GQDs的发展方向是寻找快速、绿色环保的大批量合成方法,均匀、有效的掺杂或复合以及构建独特空间结构的电极材料,进一步提高其应用于储能器件时的电化学性能。

来源：2019年第7期

《化学进展》期刊编辑部

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