面向钠离子电池的无杂质无缺陷硬碳合成 开放获取

《EES Batteries》：Impurity-less and Defect-less Hard Carbon Synthesis for Sodium-Ion BatteriesOpen Access

　　硬碳（HC）是目前最先进的钠离子电池负极材料；然而，前驱体的高温碳化（>1100 °C）往往会引入无机杂质，而这一问题在很大程度上尚未得到充分探索。在此，我们报道了一种简单的合成策略，通过在石墨基底上于1400 °C下在轻微还原性的Ar–H?气氛中碳化纤维素衍生前驱体，从而制备无杂质的HC，消除了在氧化铝基底上于Ar气氛下进行常规碳化时观察到的铝污染。此外，修改后的合成条件减少了表面缺陷和含氧官能团的浓度，从而改变了HC表面的界面相形成。在20 mA g?1的电流密度下，富含杂质的HC表现出74.1%的初始库伦效率（ICE）和248.8 mAh g?1的可逆容量。与此形成鲜明对比的是，无杂质的HC表现出显著改善的90.1%的ICE和345.1 mAh g?1的可逆容量。这些结果强调了在HC合成过程中控制杂质和缺陷的重要性，并突出了无杂质、无缺陷HC作为钠离子电池负极的明显电化学优势。**视觉摘要**硬碳（HC）是目前最先进的钠离子电池负极材料；然而，前驱体的高温碳化（>1100 °C）往往会引入无机杂质，而这一问题在很大程度上尚未得到充分探索。在此，……**PDF通知**此内容仅可通过PDF获取。**版权信息**? 2026 作者。由皇家化学会出版本文依据《知识共享署名4.0国际许可协议》（Creative Commons Attribution 4.0 Unported Licence）发布。您可以在其他出版物中使用本文中的材料，而无需向RSC申请进一步许可，前提是给予正确的致谢。