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El avance del almacenamiento de energía electroquímica está fundamentalmente limitado por la escasez de materiales de electrodo capaces de combinar sinérgicamente alta densidad de energía, superior densidad de potencia y ciclicidad a largo plazo. Los materiales de carbono esféricos ofrecen una plataforma óptima para este propósito, proporcionando una combinación distintiva de alta densidad de empaquetamiento, transporte isotrópico de electrones/iones y porosidad jerárquica estructuralmente ajustable. Sin embargo, el campo sigue limitado a estudios fragmentados y específicos de cada caso, careciendo de un marco universal para descifrar complejas relaciones "estructura-propiedad" y superar compromisos fundamentales de rendimiento. Con este fin, esta revisión propone un paradigma pionero de "precursor, síntesis, estructura, rendimiento y aplicación" para analizar de manera integral los materiales de carbono esféricos. Esta revisión explora metódicamente cómo la ingeniería de precursores y las estrategias de síntesis dictan parámetros estructurales críticos y elucida los vínculos mecánicos entre estas arquitecturas y su rendimiento electroquímico resultante. Además, examinamos críticamente estrategias clave -como la ingeniería de poros jerárquicos, el diseño sinérgico multiescalar y la modulación intercapas/espacial- que son fundamentales para mitigar los compromisos de rendimiento. Estas estrategias se examinan en una variedad de aplicaciones, incluyendo baterías de iones metálicos, supercapacitores, baterías de Li-S y celdas de combustible. Finalmente, la revisión delineará trayectorias de investigación prospectivas, enfatizando los desafíos en la síntesis sostenible, la comprensión mecánica avanzada y la integración práctica de dispositivos. Este marco está diseñado para acelerar el diseño racional y la realización de materiales de carbono esféricos de próxima generación.
Liu et al. (Mié,) estudiaron esta cuestión.