一种环保的、由柠檬酸激活的高性能煤基硬碳阳极，适用于钠离子电池

《New Journal of Chemistry》：An eco-friendly citric acid-activated high-performance coal-derived hard carbon anode for sodium-ion batteries

利用柠檬酸对烟煤进行预处理，有效抑制了热解过程中的石墨化现象，增大了碳层间距，并释放气体形成丰富的多孔结构，显著提升了钠离子电池硬碳阳极的倍率性能。优化后的NHC-3样品在0.02A/g电流密度下展现出315.5mAh/g的高可逆容量和优异循环稳定性。

　　

由于煤炭天然丰富、价格实惠且结构可调，因此被认为是钠离子电池（SIBs）阳极的一种具有成本效益的前体材料。然而，高温碳化过程常常会导致煤炭石墨化，从而降低其储钠效率。在这项研究中，通过使用柠檬酸（一种环保且经济实惠的食品添加剂）对烟煤前体进行改性，制备出了一种高性能的硬碳阳极。柠檬酸能有效抑制热解过程中有序微晶结构的形成，从而增加碳层间的间距。此外，柠檬酸的分解会产生气体，这些气体在硬碳中形成大量的孔隙结构，显著提升了其倍率性能。优化后的硬碳阳极（NHC-3）在0.02 A g^?1的电流密度下表现出315.5 mAh g^?1的高可逆容量以及出色的倍率性能。这项研究提出了一种高效的方法，以经济且可持续的方式提升基于煤炭的硬碳阳极在钠离子电池中的应用性能。