等离子体在材料制备中的应用实际非常广泛，有些技术也非常成熟，例如我们熟知的等离子焊接、等离子气相沉积、等离子烧结（SPS）、等离子喷涂、等离子体雾化制粉、等离子渗氮炉等等，一代技术和一代装备也成就了一代材料。

等离子体主要包括热场等离子体和冷场等离子体，而等离子体技术应用于材料制备中的大部分属于热场等离子体，今天小编给大家推荐两篇综述文章，关于冷场等离子体在新型材料领域的一些前沿应用，如图1所示。

图1：等离子技术在能源材料制备和表面改性中应用

等离子体又称为电浆，是除了固态、气态、液态之外的第四态。等离子体由具有相等数量的正负电荷的原子、分子、离子以及自由基组成。等离子体的激发主要是由足够的能量作用于气体分子时，分子发生了电离从而获得。

如今，低温等离子体因其具有的高电子温度、低气体温度以及高能的特性，其中常用等离子体包括：辉光放电等离子体，电晕等离子体，介质阻挡放电（DBD）等离子体，微波等离子体以及射频放电（RF）等离子体，如图2所示，它们在材料的合成和改性中大有用处。

图2：各类冷场等离子体发生器

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1、湖南大学王双印教授在AdvancedMaterials上发表了关于等离子体技术在可再生能源电极材料的制备和改性中应用的综述文章。

该综述文章首先对各类低温等离子体的技术原理做了相应的介绍。随后文章总结了利用等离子体技术合成和改性燃料电池、锂离子电池、锂硫电池和超级电容器材料的最新进展以及等离子体辅助合成、表面改性、原子掺杂，缺陷应用到电催化剂和电极材料的一般方法。

在材料的合成方面，等离子体通常可以起到促进反应发生的作用，或者直接利用特殊气体的等离子体实现材料的转化。例如：利用O2等离子球磨技术可以制备出核壳结构的氧化锡@金属复合材料。在等离子对材料改性的应用方面，利用等离子刻蚀功能促进材料表面暴露更多边缘催化活性位点，以及实现一些杂原子的掺杂从而实现对材料的改性。

此外，不同类型的等离子体可能会对材料产生不同的影响，等离子体可以辅助气体或液体衍生的原子、分子、离子或自由基等的前体来驱动合成和修饰获得所需要的物质，因此，等离子体无疑是一种高效的工具，将延伸到其他领域。

在该综述中，作者也特别介绍了利用等离子球磨技术在锂离子电池材料方面取得的进展，特别介绍了等离子球磨对石墨片层的剥落作用，可以有效制备出高性能的石墨复合氧化物电池材料，如图3所示。

图3：等离子球磨技术制备高性能电池材料

文末，作者对等离子技术在促进化学反应的发生以及材料表面调控中的可能遇到的一些挑战进行了阐述，并对亟待解决的问题做了展望。例如：如何进一步提高等离子体的利用率；设计出更为精密的仪器原位检测和捕获等离子技术在材料合成和改性过程中原料的细微变化；以及从理论层面对研究等离子体技术的作用机理的做出更为深入的探讨。

作者预想，在未来等离子体技术将具有更广泛的应用空间。该综述对于等离子体在可再生能源电极材料制备和改性中的应用给予读者进一步利用等离子体技术开发高效的电极材料起到积极推进作用。

2、新加坡南洋理工大学范红金教授与Rajdeep SinghRawat教授合作在Small Methods上发表了一篇综述文章，总结了近期高能等离子技术在纳米电极材料的制备和表面处理方面的应用。

纳米电极材料在金属离子电池，燃料电池及电解水器件中大展身手，雄霸江湖。驻足环顾，我们可以明显看到，对纳米电极材料表面进行二次修饰改性是提高电化学性能非常行之有效的方法。比如可以引入缺陷（空穴，异原子等），包覆薄薄的导电层和隔离层。然而在大部分电极的合成制备过程中，不可避免需要高温和漫长的反应时间，这不仅是成本高的问题，对于纳米材料，高温和长时间反应容易破坏原有的纳米结构。这时候，传统的高能等离子体技术就可以派上用场了。等离子体是由高速运动中电子和带正电荷的离子组成，处于高度激发状态，电子和离子都具有超高温度（动能大嘛），所以具有很强的反应活性，而且离子能量大小可控。这点和小编的感触是一样的，等离子球磨技术拿来做电极材料的转化反应和表面处理，真的是给电池材料的研究人员提供了更多的有效途径和创新思路。

图4：射频等离子体材料处理装置及其两个主要合成机制示意图

该论文以氮化物与磷化物为例阐述了该技术在转化反应中的优势：

(1)反应条件温和，在室温到数百摄氏度就可以推进反应进行；

(2)可控, 通过调节等离子功率与炉腔温度，既可以将金属薄膜转化为相应的氮化物或磷化物，同时通过刻蚀效应，使本来平滑的表面呈现出多孔纳米结构，一举两得。当然，该方法也可以将具有纳米结构的金属氧化物转化成相应的化合物，同时保留原有纳米结构;

(3)快速，整个过程一般仅需几分钟不超过半小时。这些特点也使高能等离子在电极材料表面修饰的二次处理中展现出应用潜能。在不破坏电极纳米结构的同时，快速制造晶格缺陷，掺杂，碳包覆等作业。