温州大学侴术雷/谭歆/吴星樵&昆士兰科技大学寇良志Angew丨揭秘硬碳负极：电位驱动电荷效应如何决定储钠性能

本文研究了硬碳（HC）负极在钠离子电池中的钠存储行为，重点探讨了电位驱动电荷效应对储钠性能的影响。传统电荷中性模型（CNM）忽略了电化学电位引发的电荷效应，导致吸附能计算结果与实验数据存在偏差。研究团队提出了一种电荷依赖计算模型（CDM），将电位诱导的电荷动态变化引入计算中。通过以平面碳层为模型，研究发现电荷效应显著影响活性Na存储位点的识别，并造成相对于传统CNM的钠化/脱钠电压偏移超过1.1 V。CDM进一步应用于具有弯曲表面和高缺陷密度的碳结构时，能够精准预测活性位点分布及电压–容量曲线，并与实验结果高度吻合。该研究解决了长期存在的理论与实验不一致问题，为下一代钠离子电池的设计提供了有力的理论工具。