AM：哈工大、哈工大郑州研究院调控硬碳体相与界面钠存储环境以实现高倍率、低温钠离子电池

该研究针对硬碳负极材料在钠离子电池中存在的拓扑缺陷导致不可逆钠捕获、倍率及低温性能不理想等问题，采用原位转化碳化策略制备了表面低浓度N、P掺杂的硬碳（NP-HCs）。通过将聚磷腈共形包覆在杨树木粉前驱体上，利用三乙胺的双重作用（促进聚合与提取木质素），调控了硬碳的体相微观结构与界面化学环境。所得NP-HCs具有高闭孔含量、扩大的层间距（0.401 nm），并通过形成薄且富含无机物的SEI膜，促进了Na⁺的快速去溶剂化和低扩散势垒。实验表明，NP-HCs表现出高可逆容量（428.8 mAh g⁻¹）、首次库仑效率（85.5%）、优异的倍率性能及超过4000次的循环寿命。在-20°C低温下，循环1200次后容量保持率仍高达93.1%。原位/非原位表征与理论计算揭示了其原子尺度的钠存储机制和加速的反应动力学。