「国家杰青」李先锋副所长领衔！大化所/钟贵明/郑琼JACS | 多尺度分析量化硬碳储纳机制！

本研究针对硬碳负极储钠机制存在的争议，通过联用定量原位核磁、拉曼光谱与电化学分析，系统揭示了钠离子在斜坡区和低电压平台区的动态演化过程。研究明确证实平台区初期Na+由插层/吸附位点转向闭孔内准金属钠团簇，后期团簇生长并与再占据的吸附/插层位点共存。研究发现吸附Na+迁移率显著高于插层Na+，且与扩散系数下降强相关，是决定硬碳倍率性能的关键因素。基于此机制，通过引入丰富缺陷/闭孔并扩大碳层结构，成功设计出在30 mA g-1下可逆容量达413.2 mAh g-1，1500 mA g-1下仍保持253.0 mAh g-1的高性能硬碳材料，为钠离子电池负极的理性设计提供了重要理论依据。