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金属离子电池充放电时,载荷离子(主要是金属离子)在正/负电极间迁移,并存储其中,从而实现能量存储。该过程中,电极材料对离子的存储(包括脱出和嵌入)性能,在很大程度上决定着金属离子电池的储能特性。为了开发先进的电极材料,碳及其纳米结构的有效设计和精确修饰,对提升金属离子电池倍率、循环和低温等关键电化学性能起着重要的作用。本报告中,首先将重点介绍本课题组针对用于锂/钠/钾离子电池[1-5]和双离子电池[6]用关键正负极材料(包括磷酸盐正极[1-2]、高容量负极[3-4]和纯碳正负极材料[5-6]等),进行双碳等高效导电网络设计、碳材料中阴阳离子脱嵌过程的稳定化修饰等方面的研究进展。同时,还将介绍针对废旧锂离子电池电极材料回收和再利用方面,我们取得的一系列研究成果,将着重分析再利用过程中碳材料的管理和"变废为宝"地处理思路[7-8]。