Электрохимическое получение графитоподобных углеродных материалов в расплавленных солях

Графит используется в широком спектре применений с момента его открытия благодаря высокой химической стабильности, превосходной электропроводности, доступности и простоте обработки. Однако синтез графитовых материалов по-прежнему является энергозатратным, поскольку обычно осуществляется путем высокотемпературной обработки (>3000 °C). В настоящей работе представлен электрохимический подход в расплавленных солях, использующий диоксид углерода (CO2) или аморфные углеродные материалы в качестве исходных прекурсоров для синтеза графита. В присутствии расплавленных солей эти процессы могут проводиться при умеренных температурах (700–850 °C). Рассмотрены механизмы электрохимического превращения CO2 и аморфных углеродных материалов в графитоподобные материалы. Кроме того, обсуждены факторы, влияющие на степень графитизации получаемых графитоподобных продуктов, включая состав расплава солей, рабочую температуру, напряжение ячейки, добавки и электроды. Также обобщены применения этих графитоподобных углеродных материалов для накопления энергии в аккумуляторах и суперконденсаторах. Кроме того, рассмотрены энергопотребление и оценка стоимости процессов, что позволяет оценить перспективы крупномасштабного синтеза графитоподобных углеродных материалов с использованием данного электрохимического подхода в расплавленных солях.