碳点在先进电池电解质中的应用

摘要

锂离子电池等二次电池顺应可再生能源发展需求，在储能与日常生活中应用日益广泛。当前，电池在追求高比能与高安全性过程中受限于电解质本体及界面反应，因而调控电解质与界面是突破瓶颈、发展下一代电池的关键。作为一种新兴的纳米材料，碳点(CDs)丰富的表面官能团和可掺杂位点使其能够通过表面化学设计同时调控本体离子动力学和界面稳定性，在应对电解质关键难题方面展现出巨大潜力。本文系统综述了功能化碳点在锂/钠/锌离子电池电解质中的前沿应用，介绍了碳点的结构特性、分类及合成方法，总结了其在液态电解质添加剂、固态电解质填料及固态复合电解质界面调控等方面的多重角色，并重点剖析了碳点在调控离子沉积、构筑功能化界面层及优化电解质微环境的作用机制。最后，展望了碳点在电解质工程中面临的挑战和未来的发展方向，为高比能、高安全电池体系的设计提供新思路与理论支撑。

关键词

二次电池 / 碳点 / 电解质 / 离子动力学 / 界面