武汉大学曹余良教授——构效关系视角下的硬碳负极：“微观结构-储钠机制-电化学性能”的关系浅析

背景：随着可再生能源发展，钠离子电池因资源丰富和成本低廉成为重要储能技术，但钠离子较大质量和半径导致能量密度低，对负极材料提出挑战。硬碳材料因其独特结构和优异储钠性能成为最具产业化前景的负极材料。研究目的：该综述概述钠离子电池硬碳负极在储钠机理和微观结构认知的研究进展与挑战，分析构效关系，探讨普适性储钠机制及孔与容量的关系，评述产业化面临的机遇和挑战。结论：硬碳的储钠行为受微观结构决定，平台区机制仍存争议；提出“吸附-嵌入/填充”混合储钠机制，阐明存储为多种行为交织的复杂过程；结构、机制和性能三者闭环联动，构成研发核心循环，指导高性能材料设计。