徐政和院士领衔！南方科技大学裴健男/卢周广最新AM丨杂原子辅助氧化抑制再堆叠制备长寿命钠电硬碳！

背景: 随着清洁能源存储需求激增，钠离子电池因资源丰富、成本低廉而备受关注，但钠离子半径大，难以嵌入传统石墨，因此开发高性能硬碳负极是关键。石油沥青质作为廉价副产物，在高温碳化时易发生π-π堆叠和石墨化，难以形成无序储钠结构。研究目的: 本文旨在提出一种内在杂原子辅助的位点优先氧化机制，通过硝酸在杂原子修饰位点选择性氧化，破坏有序π-π堆积并抑制碳化过程中的再堆叠，从而将易石墨化的沥青质前驱体转化为高性能硬碳。结论: 该方法成功制备了具有扩展层间距（0.349 nm）和丰富闭孔结构的硬碳材料。该材料表现出高初始库伦效率（89.7%）、可逆容量（404.1 mAh g⁻¹）及长循环稳定性（1 A g⁻¹下循环2200次后容量保持率93.2%）。结合原位表征和DFT计算，揭示了杂原子介导的局部反应性是抑制石墨化和增强储钠动力学的根源。生命周期评估表明，该策略通过废物资源化显著降低了环境影响，为设计高性能、可持续的钠离子电池碳基负极材料提供了新路径。