北理工刘琦团队: 无额外试剂或处理, 一步构筑闭孔硬碳实现超高倍率储钠

本文由北京理工大学刘琦团队发表，研究背景是钠离子电池因资源丰富和成本效益被视为大规模储能候选者，但硬碳负极在低电位下离子扩散动力学缓慢，限制了高倍率性能。研究目的为通过一步热解法，无需额外试剂或处理，直接制备富含闭孔结构的硬碳材料，以解决传统闭孔构筑工艺复杂和环境负担问题。结论表明，该硬碳的储钠机制包括表面吸附和闭孔准金属钠填充。热处理温度过高（如1600°C）会导致碳骨架致密化，使孔入口变窄，增加Na⁺扩散阻力，形成不可逆“死钠”，降低首次库仑效率。而适中的闭孔入口（0.5–0.62 nm）有利于Na⁺传输，减少不可逆捕获，显著提升倍率性能和循环稳定性。研究提供了闭孔硬碳设计的新思路。