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碳基和MXene阳极存储Na和k离子的新见解综述( New insights into carbon-based and MXene anodes for Na and K-ion storage: A review )
Zhensheng Hong Hajar Maleki Tim Ludwig Yichao Zhen Sanjay Mathur
钠离子电池和钾离子电池是目前广泛使用的锂离子电池的替代品，这主要是由于钠和钾资源的天然丰富程度。碳基材料和MXene材料因其独特的层状结构而受到越来越多的关注，以适应较大的钠和钾离子。提出离子尺寸差异(K:1.38；Na:0.97；Li:0.76)导致较大碱金属离子（AMIs）插层和萃取动力学迟缓。然而，钠在石墨中插层的电化学不活性表明AMs的不同化学性质及其与碳主体和电解质的相互作用是界面不稳定和不可逆容量损失的关键。通过扩大层间距和缺陷工程的结构修饰可以减少扩散障碍和增强钠或钾的插入，但它模糊了电池和电容器之间的电化学性能。本文通过深入分析碳材料的结构与性能之间的相互关系以及不同的电化学机理，并结合实验和理论数据，对钠离子电池和钾离子电池的二维碳材料及其体系结构进行了研究，讨论了后锂电池的前景和挑战。最后，对二维碳基纳米材料和金属离子存储用MXene相的材料设计概念提出了展望和潜在的方向。
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