二維石墨烯類似物（graphene analogues, GAs）由于其獨特的結構和優異的電化學性質在能源存儲方面大放異彩。譬如GAs如過渡金屬硫化物（TMDs）、過渡金屬氧化物（TMOs）、過渡金屬氫氧化物（TMHs）、磷烯（phosphorene）等，已經作為電極材料被廣泛應用于超級電容器和電池中。
近日，法國斯特拉斯堡大學的科研人員綜述了二維石墨烯類似物的制備方法和物理性質，并重點分析了其作為電極材料在超級電容器和電池領域的性能表現、影響因素、優缺點、面臨的問題以及將來的發展方向。
圖1. 二維石墨烯類似物的結構示意圖
表1. 典型二維石墨烯類似物的基本性質
圖2. 二維石墨烯類似物的主要制備策略
二維石墨烯類似物用于超級電容器
圖3. 雙電層電容器的原理示意圖
圖4.贗電容器的原理示意圖
圖5. 二硫化鉬和二硫化釩作為超級電容器的電極材料
圖6. 二維過渡金屬碳化物 （MXenes）作為超級電容器的電極材料。
圖7. 二維過渡金屬氧化物作為柔性超級電容器的電極材料
表2. 二維石墨烯類似物作為超級電容器電極材料的性能匯總
二維石墨烯類似物用于電池
圖8. 過渡金屬氧化物（三氧化二鐵）用于鋰離子電池
圖9. 混合過渡金屬氧化物用于鋰離子電池
圖10. 二硫化鉬/石墨烯復合物用于鋰離子電池
圖11. 二硫化鉬/碳纖維復合物用于鋰離子電池
圖12. 磷烯/石墨烯復合物用于鈉離子電池
表3. 二維石墨烯類似物作為電池的電極材料的性能匯總
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