4 Synthesis of Two-Dimensional (2D) Nanomaterials . . . . . . . . . . . . . . 55
4.1 2D Transition Metal Dichalcogenides . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 55
4.1.1 MoS 2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 55
4.1.2 MoSe 2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 57
4.1.3 WS 2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 58
4.2 2D Transition Metal Oxides . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 59
4.2.1 Co 3 O 4 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 59
4.2.2 MnO x . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 61
4.2.3 Fe 3 O 4 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 62
4.2.4 Mixed Oxide . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 63
4.3 2D Transition Metal Hydroxides . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 66
4.4 MXenes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 68
4.4.1 Transition Metal Carbides . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 68
4.4.2 Transition Metal Nitrides . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 70
4.4.3 Transition Metal Carbonitrides . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 70
4.5 Polymer . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 71
References . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 73
5 Synthesis of Three-Dimensional Nanomaterials . . . . . . . . . . . . . . . . . 79
5.1 Chemical Precipitation Method . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 79
5.2 Sol-Gel Method . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 82
5.3 Hydrothermal Method . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 88
5.4 Solvothermal Method . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 90
5.5 Thermal Decomposition Method . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 95
5.6 Microemulsion Method . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 97
5.7 Chemical Vapor Deposition Method . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 100
References . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 103
6 Nanomaterials for Batteries . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 107
6.1 Lead-Acid Batteries . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 107
6.1.1 Lead-Acid Battery Classification, Structure,
and Working Principle . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 107
6.1.2 The Performance of Lead-Acid Battery . . . . . . . . . . . . . . . 109
6.1.3 Sealed Lead-Acid Battery . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 110
6.1.4 Safety and Elimination Mechanism of Sealed
Lead-Acid Batteries . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 112
6.1.5 Research Progress of Sealed Lead-Acid Batteries . . . . . . . . 113
6.2 Lithium Batteries and Lithium-Ion Batteries . . . . . . . . . . . . . . . . . 115
6.2.1 Lithium Batteries . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 115
6.2.2 Lithium-Ion Batteries . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 116
6.2.3 Electrolyte . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 137
6.2.4 Separator . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 140
6.3 The Theory and Research Progress of Sodium-Ion Batteries . . . . . 144
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