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硅酸盐学报2025年第12期:功能煤基碳材料制备及电化学应用研究进展

来源:期刊VIP网 时间:


作者:刘伟琪;白沛瑶;魏仕林;齐佳伟;王浩权;续士勇;黄天浩;徐朗;

单位:中国矿业大学化工学院;

摘要:功能煤基碳材料具有来源广泛、价格低廉、结构易调控等优点,被广泛用于电化学能量/物质转化与储存领域,成为当前国际前沿研究热点之一。本文分析了无烟煤、烟煤、褐煤、煤沥青等代表性煤炭原料的结构特点与适用性,系统评述了制备功能煤基碳材料的液相法、固相法、气相法、直接炭化法和耦合法等,详细分析了各制备方法的优势与调控机制,综述了功能煤基碳材料在燃料电池、电催化CO_2还原、超级电容器和锂/钠离子电池等领域的应用研究进展,揭示了材料制备–结构调控–性能优化的内在关联性。在此基础上,分析讨论了功能煤基碳材料面临的制备工艺优化、性能提升机制研究和产业化关键挑战等问题,以期为高性能功能煤基碳材料的设计、合成和应用提供理论和技术支撑。

关键词:煤炭;功能煤基碳材料;电化学能量/物质转化与储存;结构调控;构效关系;煤炭清洁高效利用

基金资助:中央高校青年教师科研创新能力支持项目(ZYGXQNJSKY CXNLZCXM–E16); 国家自然科学基金(22408390); 中国博士后科学基金(2024M763548); 江苏省卓越博士后计划(2024ZB201); 中央高校基本科研业务费专项资金项目(2023ZDPY04,2024QN11026)