近年来，人们设计和制备了许多新型纳米材料用于可再生、环保、高效的能源存储和转换系统。氮化硼（BN）具有晶体结构，是一种非氧化性材料，由等量的 B 和 N 元素交替连接而成，其中相邻原子共享相同数量的电子。与用于电化学能源系统的碳基材料相比，BN很少用于电化学存储。这主要是由 BN 的带隙和电子结构引起的。由于 N 原子的高电负性，与 sp2杂化的 δ (B-N) 键中的电子对更集中在 N 周围，而N的Pz轨道中的孤对电子仅部分离域B-Pz轨道。这意味着 B-N 的δ键中的电子对离域程度非常低，形成的大π键几乎没有移动，导致 BN 中没有自由电子。此外，BN具有 4-6 eV 的宽带隙能量。大多数理论和实验都证明BN是绝缘体。这种电子结构阻碍了其电化学应用。虽然在之前综述已经介绍了BN的不同应用领域，但很少讨论电化学储能技术，并缺乏对BN纳米材料和电化学能源技术的系统评价，澳门大学：电化学储能用BN纳米材料的合成与改性。

图1.BN基纳米材料在电化学储能中的概述图。

澳门大学和南京大学科研团队合作对此进行了综述。团队首先讨论了BN基纳米材料在电化学储能方面的优势和重要性。然后描述近年来开发的不同新BN制备方法，并总结了每种方法的优缺点。聚焦影响电化学性能的关键因素，从第一原理开始介绍BN材料在不同电化学领域的理论计算与预测（图 1），包括超级电容器、可充电电池、电催化和燃料电池。强调基于这些理论计算的实验测试，以证明BN基纳米材料的实际电化学应用。最后，作者讨论了将它们与电化学系统集成的制备过程的要求，并提出了未来 BN 基能源材料的挑战和机遇。综述旨在从理论预测、可控制备和实际应用的角度激发研究人员的技术和理论创新，促进高性能绿色能源的快速发展。

相关论文以题为Synthesis and Modification of Boron Nitride Nanomaterials for Electrochemical Energy Storage: From Theory to Application发表在《Advanced Functional Materials》上。通讯作者是澳门大学洪果助理教授和南京大学姚亚刚教授。

参考文献：

doi.org/10.1002/adfm.202106315

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