南方科技大学ACS Nano：克服钠离子存储用硬碳负极中首次库仑效率与倍率性能之间的权衡效应

背景：钠离子电池因其资源丰富和成本优势成为储能领域的研究热点，硬碳是其中关键的负极材料，但其首次库仑效率与倍率性能之间存在难以兼顾的权衡问题。研究目的：开发一种可规模化的合成策略，对酚醛树脂基硬碳进行结构调控，旨在同时实现高首次库仑效率和优异倍率性能。结论：研究团队通过熔纺结合六亚甲基四胺交联氧化的方法，成功制备了CPF-1400材料。该材料具有扩大的碳层间距、低比表面积和适宜的封闭孔结构，在半电池中实现了95%的首次库仑效率和431 mAh·g⁻¹的高可逆容量，并展现出优异的倍率性能。机理研究表明，其表面形成的薄且均匀、富含无机物的固体电解质界面是实现性能突破的关键。该工作为钠离子电池硬碳负极的实用化提供了新途径。