南方科技大学徐政和院士ESM：石墨助攻空气预氧化，破解沥青质硬碳负极性能瓶颈

背景：随着锂资源限制凸显，钠离子电池因其资源丰富和成本低廉成为重要补充技术，但传统石墨负极层间距不足，难以高效储钠。硬碳因其无序结构和丰富微孔成为有潜力的负极材料，但低软化点沥青等软碳前驱体易石墨化，难以形成理想硬碳结构。研究目的：针对低软化点石油沥青质在空气预氧化中易熔融、结构失控的问题，研究旨在通过引入石墨作为结构辅助剂，激活空气预氧化，实现沥青质向高性能硬碳负极的可控转化，以提升钠离子电池的容量和循环稳定性。结论：适量石墨掺杂（如PCG-2）能有效提升空气预氧化效率，引入含氧官能团和缺陷，抑制石墨化，构建出具有扩展层间距和优化封闭孔结构的硬碳。该材料展现出高可逆容量（467.67 mAh g⁻¹）、高初始库仑效率（69.4%）和优异的长循环稳定性（2400次循环后容量保持率88.8%），其储钠机制为“吸附-插层-孔填充”协同作用。该策略为低价值软碳资源的高值化利用提供了可行且可规模化的思路。