分級結構二維復合材料的構筑及其在能源轉換與存儲中的應用

摘要：二維材料因其具有巨大的比表面積、豐富的活性位點及較短的離子擴散途徑,被認為是最具潛力的電化學活性材料之一,受到研究者的廣泛關注。然而,由于高表面能和大層間范德華力的作用,二維材料易發生堆疊,從而導致性能下降,嚴重影響其進一步應用。在保留二維材料物化特性的基礎上,構筑分級結構二維復合材料是解決二維材料堆疊問題的最有效的方法之一。分級結構二維復合材料不僅保留復合材料中各組分的本征特性,而且能夠發揮各組分之間的協同作用,增大比表面積,暴露更多活性位點,賦予復合材料優異的性能。總結了近年來分級結構二維復合材料的研究進展,分別介紹了液相模板法、化學氣相沉積法和非模板法3種可控制備方法,重點討論了分級結構二維復合材料在電化學儲能與轉化領域的應用,在此基礎上,分析了該研究領域當前仍存在的問題,并對其未來的發展方向做出了展望。