氮掺杂且部分石墨化的煤基硬碳材料，用于钠离子电池（SIBs）中的高性能钠离子储存

《Inorganic Chemistry Frontiers》：Nitrogen-doped and partially graphitized coal-based hard carbon materials for high-performance sodium-ion storage in SIBs

通过氮掺杂和部分石墨化制备煤基硬碳，作为钠离子电池负极，展现出高容量（291.45 mAh/g）、高首次库伦效率（88.1%）和长循环稳定性（500次后132.7 mAh/g），其低成本和简单工艺适合大规模应用。

　　

硬碳材料因其独特的无序结构和高容量而被广泛认为是钠离子电池（SIBs）中非常有前景的负极材料。然而，由于成本高昂、导电性低以及钠储存性能不佳，它们的实际应用受到了很大限制。在这项工作中，我们提出了一种经济有效的方法来制备氮掺杂且部分石墨化的煤基硬碳（NHCs），作为SIBs的高性能负极材料。所制备的NHCs具有介孔结构、氮掺杂和均匀的石墨区域等结构优势，这些优势有助于实现快速的动力学反应和电子传输。当将其应用于SIBs的负极时，NHCs表现出291.45 mAh g^?1的高可逆容量、88.1%的高初始库仑效率，以及即使在1 A g^?1的电流下经过500次循环后仍保持132.7 mAh g^?1的优异循环稳定性。总体而言，使用这种简单而有效的方法制备的煤基硬碳材料在经济效益、合成过程简便性和优异的储能性能方面，具有大规模能源应用的潜力。