综述：锂离子电池（LIBs）中碳基负极材料的综述：性能、改性方法及发展前景

《CARBON》：A review of carbon-based anode materials for LIBs: Properties, modifications, and perspectives

　　

Nan Gao|Nan Wang|Ke Zhang|Weijia Meng|Yuge Bai|Meiqing Guo|Limin Geng|Jiaye Ye

摘要

基于碳的材料是商用锂离子电池（LIBs）中主要的负极材料选择，这归功于它们优异的电化学性能、结构稳定性和成本效益。本文对三种主要类型的基于碳的负极材料——石墨、硬碳和软碳进行了全面系统的分析。首先阐明了锂离子电池的工作原理以及对负极材料的关键要求。随后详细讨论了每种碳材料的微观结构、锂储存机制和电化学性能。特别关注了它们的改性策略，不仅详细介绍了石墨的球形化、表面涂层和掺杂等技术，还深入探讨了硬碳（例如元素掺杂、复合、预氧化）和软碳（例如孔隙控制、碳化温度调节）的改性方法及其性能结果。此外，本文还对不同改性途径所实现的性能提升进行了比较分析。最后，本文为这些基于碳的负极材料的未来发展提出了路线图，重点强调了它们在实现高能量密度系统中的独特贡献。