碳是能量存储和转换的关键材料，不同形态的碳如石墨、多孔碳材料、石墨烯、碳纳米管、富勒烯材料在锂离子电池、超级电容器、锂硫电池、太阳能电池上得到了广泛的使用。构建碳导电网络是高性能电池的重要手段，而石墨烯则是最薄的、导电性能最好的导电剂，因此以它替代导电炭黑来制备电池，用量可减少50-80%，电池体积能量密度提升3-5%，对提升电池性能具有重大意义。但他也指出，目前石墨烯电池产业化存在三大难点：大规模的新能源存储、高性能动力电池、碳材料的规模化制备绿色工艺。

　　目前，通过一步合成工艺制备具有可控形态、可调尺寸和可调成分的多功能碳基复合材料仍然是一个巨大的挑战。

　　总所周知，一维碳质材料具有比表面积大、导电性优良的特点。一维碳的渗流缩短了沿纤维方向的电子传输，促进了快速离子传输，从而提高了电池的高倍率性能。渗透网络通过纤维间的孔隙提供了良好的电子转移和电解质可及性。

　　二维碳材料，如石墨烯和 rGO，具有高比表面积、良好的导电性和二维层状结构。二维堆叠石墨烯为电化学反应提供了足够的活性位点，其可逆容量在很大程度上取决于石墨烯纳米片的 d 间距。此外，具有高比表面积的二维层状结构为超级电容器提供了更多的离子吸收位点。二维层压结构是一种很有前途的策略，以提高可逆容量和保护阴极材料，从而提高电池性能。

　　3D 多孔大块碳质材料具有明确的通道和多孔互连结构，具有良好的电解质润湿性和离子输运性，并具有良好的导电性。365wm完美体育官网365wm完美体育官网365wm完美体育官网