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石墨烯量子点及其衍生物在储能器件中的进展
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摘要:
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1.文章导读
石墨烯量子点（GQDs）是由石墨烯的纳米级碎片构成，尺寸通常为1–10 nm，常在极端条件（氧化/还原裂解、电化学剪切、脉冲激光烧蚀）下合成。极小的尺寸和边缘效应赋予GQDs高比表面积、丰富的表面活性位点、化学稳定性、低毒性、生理稳定性以及可调的荧光特性。因此，GQDs已被广泛应用于能源、催化、环境、生物及光学等领域。然而，GQDs在储能系统（ESSs）中的合成与应用仍处于早期阶段，缺乏及时且最新的研究进展。鉴于此，本文总结并讨论了GQDs及其衍生物在储能器件中最新的应用进展，重点阐述其在提升锂/钠/锌离子电池性能（如改善离子扩散动力学、抑制枝晶形成、稳定电极-电解质界面）、通过光吸收调控和电荷传输优化提高太阳能电池效率，以及借助高比表面积和赝电容贡献提升超级电容器能量密度等方面的作用。最后，针对未来的挑战提出了合理建议。
2.亮点
1.石墨烯量子点提升了锂/钠/锌离子电池的性能，提高了太阳能电池和超级电容器的效率。
2.石墨烯量子点的小尺寸和边缘效应带来了高比表面积和活性位点，优化了电化学性能；作为电解质添加剂，显著改善了电池的循环稳定性和安全性。
3.讨论了石墨烯量子点合成与应用中的挑战，并提出了未来的研究方向。
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