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摘要
二维材料因其独特的原子结构和电子结构在众多领域都具有重要的价值.在储能领域中,二维材料因其层间和层内的物理特性也吸引了大量的研究工作致力于此.但是目前二维材料在储能体系中未得到广泛的应用,究其本质是源自实际体系的复杂性,导致二维材料并不能像完美模型一样进行储能,而是在工作过程中发生结构不可逆的转化和堆叠,产生各种缺陷和新奇结构.因此,对二维储能材料真实结构的研究至关重要.但是在其构效关系的探索和建立过程中面临着很多困难和不足,对二维储能材料的认知仍然有所欠缺.由此问题出发,本文综述了研究较为广泛的二维储能材料:石墨烯类材料、过渡金属二硫族化合物类材料和MXene材料,并从精细结构与物性关联的角度,讨论了当下二维储能材料所面临的问题.进一步,从电子显微学方法构建构效关系角度出发,介绍了多种先进的原位表征方法和轨道自旋结构解析方法,为解决当下面临的问题提供思路.最后,本文在总结现阶段不同二维储能材料体系构效关系和所面临问题的基础上,将二维储能材料和二维材料器件关联讨论并展望.
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