四川大学王延青 Carbon：通过孔隙工程解耦硬碳中的平台储钠机制 - 从伪闭孔到全闭孔结构

本文针对钠离子电池硬碳负极低电压平台区储钠机制（层间插入vs孔填充）的长期争议，系统研究了不同孔拓扑结构对储钠行为的影响。四川大学王延青团队以木质素为前驱体，通过KOH和K₂CO₃两种活化剂调控前驱体有序度，经1600℃碳化成功构建了缺陷丰富的“伪闭孔”结构和高度封闭的“全闭孔”结构。背景：硬碳平台区储钠机制不明，阻碍了容量优化；研究目的：通过孔工程解耦平台机制，建立孔结构-储钠性能的构效关系。结论：全闭孔结构（LKC-1600）表现出单一且动力学有利的钠簇填充机制，排除了层间插入贡献，初始库仑效率达82.1%，闭孔体积0.22 cm³ g⁻¹；而伪闭孔呈混合机制。非原位表征确认全闭孔中002晶面不位移、G峰无频移。与Na₃V₂(PO₄)₃组装全电池展现出优异循环与倍率性能。研究确立了“全闭孔工程”作为高性能硬碳负极的关键设计范式。