EEM | 北京化工大学徐赛龙 & 新疆大学李卫祥/殷雅侠：分子协同调控沥青π-π堆积，构筑高性能硬碳负极材料

本文针对沥青基硬碳材料在钠离子电池中因π-π堆积导致熔融有序化形成软碳、储钠性能受限的问题，提出了一种共轭分子-磺化协同调控策略。研究背景是钠离子电池对低成本、高性能负极材料的需求，沥青作为理想前驱体但存在固有结构缺陷。研究目的旨在从分子层面解构沥青中多环芳烃的π-π堆积，抑制碳化过程中有序结构的形成，从而构筑富含闭孔和高缺陷密度的硬碳骨架。研究结论表明，通过引入四(4-羧基苯基)卟啉与沥青共混，利用共轭相互作用降低堆积有序性，并显著提升磺化反应效率，热解后形成的硬碳材料具有扩大的层间距、大闭孔体积和高无序度。该材料在50 mA g-1下可逆容量达310 mAh g-1，平台容量209 mAh g-1，2 A g-1下仍保持205 mAh g-1，循环500次后容量保持78.5%，性能优异。该工作为从分子层面设计低成本前驱体、实现向高性能硬碳材料的转化提供了新思路。