Carbontech祝您新年快乐 | 2021年多孔碳材料具有影响力的文章汇总

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2021年多孔碳材料具有影响力的文章汇总，来喽~ 快快接住它吧

（排名不分先后）

中国科学技术大学俞书宏院士团队报道了超弹性全碳多孔材料——“碳弹簧”（CarbonSpring），此项研究成果以“A Highly Compressible and Stretchable Carbon Spring for Smart Vibration and Magnetism Sensors”为题发表在Advanced Materials期刊（影响因子：30.849）。

受人体“足弓”的弹性拱形结构的启发，通过引入一种独特的长程层状多拱结构，获得了在-80-80 %应变范围内同时具有弹性压缩和拉伸性能的多孔碳材料。研究结果表明，该碳弹簧材料的结构展示出良好的坚固性和耐久性，类似于真正的金属弹簧。此外，它有望成为制造智能振动和磁性传感器件的理想材料，作为传感器件可以在-100-350 ℃的极端环境下发挥作用。

文章链接：

https://doi.org/10.1002/adma.202102724

信息来源：Advanced Materials

复旦大学赵东元院士团队报道了以胶束螺旋自组装方法制备的具有独特手性的多壳介孔碳纳米球，此项研究成果以“Spiral self-assembly of lamellar micelles into multi-shelled hollow nanospheres with unique chiral architecture” 为题发表在Science Advances期刊（影响因子：14.136）。

不同于传统的手性模板合成方法，此项研究报道的多孔纳米碳球合成方法的特点是引入剪切流驱动螺旋自组装，利用表面活性剂自组装调节结构，孔隙结构丰富，包括从单孔、径向、花状到多壳状的变化。多壳碳纳米球的自支撑螺旋结构使其具有良好的贮存钾离子的电化学性能。

文章链接：

https://www.science.org/doi/10.1126/sciadv.abi7403

信息来源：Science Advances

南方科技大学徐强院士团队联合日本ChEM-OIL报道了具备开放型孔道的N、P掺杂的碳笼材料，此项研究成果以“A Gas-Steamed MOF Route to P-Doped Open Carbon Cages with Enhanced Zn-Ion Energy Storage Capability and Ultrastability”为题发表在Advanced Materials期刊（影响因子：30.849）。

受到生活中蒸馒头过程的启发，研究团队设计了一种绿色气蒸MOF (GSM)方法来制备开壁碳笼，开壁笼结构可以产生大比表面积和高速通道，有效增强传质动力学，而N、P掺杂可以促进锌离子的化学吸附，有望成为锌离子混合型水溶液超级电容器的碳阴极理想材料。该项工作提出了多孔碳材料结构可控制备的新颖方案，并且丰富了MOFs衍生物在电化学方面的应用。

文章链接：DOI: 10.1002/adma.202101698

信息来源：Science Advances

西南大学李长明院士团队联合浙江大学袁伟永副教授团队报道了3D分级的米结构多孔碳片，可用于高效电催化析氢反应，此项研究成果以“Directionally In Situ Self-Assembled, High-Density, Macropore-Oriented, CoP-Impregnated, 3D Hierarchical Porous Carbon Sheet Nanostructure for Superior Electrocatalysis in the Hydrogen Evolution Reaction”为题发表在Small期刊（影响因子：13.281）。

通过定向冷冻辅助原位自组装方式制备了定向大孔三维ZIF-67颗粒浸渍纤维素纳米纤维纳米片，并通过煅烧和磷化转化为三维CoP-纳米颗粒嵌入分级结构定向大孔氮掺杂碳纳米片。碳纳米片的结构中丰富的定向孔和均匀分布的纳米粒子使得其具有优异的催化活性，用于高效电催化析氢反应。这项工作为新结构纳米杂化材料的制备提供了新的思路，同时其有望成为用于工业水解离的一种廉价、高性能HER催化剂。

文章链接：

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/smll.202103866

信息来源：Small

山东大学李玉良院士和李国兴教授团队报道了快速充电锂离子电池石墨炔负极，此项研究成果以“Self-Expanding Ion-Transport Channels on Anodes for Fast-Charging Lithium-Ion Batteries”为题发表在Angewandte Chemie International Edition期刊（影响因子：15.336）。

这项研究提出了自扩展锂离子传输通道，构建快速充电阳极，实现高性能快速充电锂离子电池。石墨炔是一种高共轭π结构碳材料，具有三角形孔结构和优异的储锂能力。在循环过程中，锂离子相互作用驱动石墨炔上不同键长化学键的自可逆转换，研究结果证实了其高容量、低温下的超长循环等优势。这项研究为可自调节离子传输通道和快速充电负极材料研究提供了指导。

文章链接：

https://doi.org/10.1002/anie.202113313

信息来源：Angewandte Chemie International Edition

中科院长春应化所董绍俊院士团队报道了多孔碳负载的Co纳米颗粒（Co/C）催化剂，以模拟天然NADH氧化酶的功能，此项研究成果以“Bubble-templated synthesis of nanocatalyst Co/C as NADH oxidase mimic”为题发表在National Science Review期刊（影响因子：17.275）。

通过研究天然NADH氧化酶(NOX)的催化功能，设计并成功制备了一种模拟NOX的多孔碳负载钴催化剂(Co/C)。Co/C催化NADH脱氢，将电子转移给O2生成H2O2。研究表明，了解天然酶的催化机理是设计纳米酶和寻找替代天然酶的实际应用的有效途径。

文章链接：

https://doi.org/10.1093/nsr/nwab186

信息来源：National Science Review

香港理工大学郑子剑院士联合深圳大学助理教授姚蕾、邓立波副教授报道了球包球结构分级多孔碳材料，此项研究成果以“Supramolecular-mediated ball-in-ball porous carbon nanospheres for ultrafast energy storage”为题发表在InfoMat期刊（影响因子：25.405）。

区别于传统的软模板法，主客体自组装形成的囊泡具有良好的成碳能力，此研究制备的球包球型多孔碳材料的碳量子点的平均尺寸显著降低，连通性显著提高。首次将孔道连通性进行量化并从实验方面证实了该参数对电容性能的影响，提出了多孔碳材料孔结构的精准调控新方法，有望进一步推动下一代超级电容器电极材料的开发。

文章链接：https://doi.org/10.1002/inf2.12278

信息来源：InfoMat

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