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   近年来，电池、燃料电池、超级电容器（SCs）和H2O/CO2电解以及太阳能、风能、地热、海洋等清洁能源已发展成为高效、可靠、实用的电化学储能和转换技术。然而，这些技术中使用的电极材料仍需进一步改进，以探索新材料来降低成本并实现更高的性能。在这方面，具有不同结构和形貌的碳-基材料由于其丰度高、成本低、导电率高、化学/热稳定性高、比表面积大等优点而被广泛探索和应用于电化学能源技术。

自碳纳米粒子（CNPs）产生以来，出现了各种结构和形态的碳点（CDs），包括碳量子点（CQDs）、石墨烯量子点（GQDs）、碳纳米点（CNDs）、聚合物点（PDs）和碳化聚合物点（CPDs）。此外，它们还被发现具有独特的性质，如光致发光（PL）、电致发光、高比表面积、异质原子掺杂能力、丰富的表面官能团、低毒性。CDs的适用性为催化、生物医学、传感和光电等领域的快速发展铺平了道路。随着电化学储能和转换技术的发展，CDs也逐步在该领域得到重视。

最近有报道提出了一些可进行大规模且具有成本效益的CDs合成策略，并被证明在各种实际应用中具有潜在价值。在CDs的电化学用途方面，它们具有一些优异性质，如导电性、多的电化学活性位点、大的表面积、与各种材料的兼容性、强的可塑性和环境稳定性。多功能CDs还可以与其他活性材料（如金属氧化物和导电聚合物）结合，以用作为电极材料并显示出增强的比容量、循环稳定性和倍率性能。此外，将异质原子掺杂剂掺入到CDs，可以提高金属-空气电池、燃料电池和H2O/CO2电解中氧气还原反应（ORR）、氧气析出反应（OER）/氢气析出反应（HER）的电导率和电催化活性。为了进一步提高电催化性能，可通过改变反应条件来控制CDs表面官能团的尺寸和嵌入状态。

     在电化学储能和催化装置中使用CDs的优势主要如下：1）CDs具有一些吸引人的特性，可以为导电、异质原子掺杂和表面官能团改性提供电子-空穴对，以提高电化学活性和稳定性，并提供具有良好润湿性的大表面积。2）CDs可以作为模板、诱导剂或前体来制备具有独特结构的材料。例如，低成本的CDs可以用作石墨烯和许多其他昂贵的碳纳米材料的替代品。3）CDs可以集成到不同的系统。CDs可以直接添加到合成过程中，也可以使用原位法（水/溶剂热、微波辅助合成和高温碳化）、电泳沉积（EPD）和电化学沉积生成。

     目前，CDs是能源材料领域最热门的研究之一。然而，需要对该领域进行更加深入的探索，以促进对CDs的进一步理解。在本文中，上海大学张久俊院士、赵玉峰教授从CDs的分类、合成、表征、功能机制和性能验证/优化等方面全面回顾了CDs研发的最新进展。特别地，强调了CDs在材料制备和电化学性能中的作用。为了促进进一步的研发，总结了与CDs及其复合材料相关的几个重要方面，并分析讨论了实际应用中的技术挑战和可能的发展前景。

文章以题为“A review of carbon dots and their composite materials for electrochemical energy technologies”发表在Carbon Energy上。

A review of carbon dots and their composite materials for electrochemical energy technologies论文网址：

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/cey2.134DOI:10.1002/cey2.134