介孔碳材料具有高的比表面积、优异的导电性、物理和化学稳定性、气液渗透性、孔结构可调控等优点，在能源存储和转换、催化、吸附分离等领域展现出了巨大的应用前景。本期整理了3篇介孔碳材料在电池领域的研究进展，一起了解下~

AM：中空介孔碳材料用作高性能锂电负极

2023年7月7日，Advanced Materials报道了一种通用的硅醇辅助表面浇铸方法，以各种介孔结构的二氧化硅作为硬模板，不同的亲水有机分子（例如糠醇，酚醛树脂，2-噻吩甲醇，多巴胺，酪氨酸）作为碳前驱体，包括那些允许杂原子掺入到碳中的有机分子，来合成中空结构的介孔碳材料（SCC-X-Y-Z，SCC代表surface-casting carbon；X代表所使用氧化硅模板的孔道结构类型、Y代表不同有机分子、Z代表有机分子在孔道内的填充率）。合成的介孔碳具有超高比表面积(2400 m2 g-1)、大孔体积(4.0 cm3 g-1)，孔径可精确控制在亚纳米尺度。固体1H MAS NMR和FT-IR光谱验证了官能化模板和碳前驱体之间增强的表面相互作用对于成功合成这种空心结构材料至关重要。以MCF-OH作为模板合成的SCC3-FA-50电极在0.1 A g-1下显示出高的可逆锂存储容量1460 mAh g-1，出色的倍率性能(5 A g-1下320 mAh g-1)以及优异的循环性能(在0.1 A g-1下循环100次后1583 mAh g-1)。这种硅烷辅助表面浇铸策略为制备具有特殊结构参数的介孔碳提供了新的见解和灵感，在能量存储和转化、催化、电子等领域具有广泛的应用前景。

 参考文献

文献名称： Versatile Synthesis of Hollow-structured Mesoporous Carbons by Enhanced Surface Interaction for High-performance Lithium-ion Batteries

 Nano Energy ：用于锂离子电池阳极的金属氧化物和金属负载介孔碳

金属氧化物和一些金属（如锡）是石墨的可行替代品，可用作锂离子电池阳极，但它们的低导电性和循环过程中的大体积变化限制其应用。将金属氧化物和金属纳米材料封闭在介孔碳（MC）中是一种有效的策略，但复杂的合成和纳米粒子聚集阻碍了它的应用。2023年10月26日，Nano Energy 报告了一种在介孔碳内室温合成金属氧化物和金属纳米粒子的简便、可扩展的通用方法。该方法已成功应用于 MC 载体中，实现了多种金属氧化物和金属纳米材料的均匀分布并防止了它们的聚集。这些纳米复合材料作为锂离子电池阳极时，结果表明最佳候选材料优于之前报道的系统。纳米复合材料在高负载电极（4 mg/cm2）和实用电压范围（< 2 V vs. Li+/Li）中得到了验证，显示出惊人的初始库仑效率（> 100%）和卓越的稳定性（在 0.2 A/g 条件下循环 250 次后达到 500 mAh/g），在相同测试条件下是商用石墨的 1.5-2 倍。该方法具有简便性、通用性和多功能性，因此可以装载各种不同的电池。

文献名称：Metal oxide- and metal-loaded mesoporous carbon for practical high-performance Li-ion battery anodes
AFM：CO2双向电解还原制备介孔碳用于锌离子电容器

锌离子电容器(ZICs)利用电池和超级电容器的优点，通过使用多孔碳来提供高能量和功率密度的能量存储，具有低成本、轻质、高导电性和良好的稳定性等优点。然而，调节碳的介孔结构（包括孔径和表面官能团）仍然是一个巨大的挑战，这对于ZICs的离子传输和电化学反应至关重要。2023年10月19日，Advanced Functional Materials报道了一种脱碳方法，通过简单的电化学过程将CO32-/CO2转化为结构可调节的富氧介孔(OMC)。

设计的OMC表现出216.6 Wh kg-1的卓越能量密度，15000次循环后性能保持率为90%。当组装在柔性ZIC中时，OMC表现出329.5 mAh g-1的高电容。DFT计算表明，具有两个相邻-OH官能团的Gr_pore2_C-OH_2.1是ZIC最活跃的位点。理论和实验结果证明了孔径和氧官能团对容量的协同效应遵循适度原则，确保了优越的赝电容氧化还原反应能力。这项工作展示了一种低碳足迹的CO2衍生介孔碳的方法，有助于开发环保的储能材料，并突显了CO2衍生碳在储能应用中的潜力。

文献名称：Bi-Directional Electrolytic Reduction of CO2 to Mesoporous Carbons with Regulated Structure and Surface Functional Groups for Zn-ion Capacitors

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