武汉大学曹余良/方永进AEM: 硬碳负极，到底是如何储钠的？

硬碳有潜力用作钠离子电池（SIB）的高容量负极材料，然而，其钠离子储存机制，尤其是在低电位平台上的储钠机制仍然存在很大的争议。近日， 武汉大学曹余良教授与方永进教授 等制备了两种具有不同微结构的硬碳材料并揭示了其微结构与储钠机制之间的关系。

研究人员通过原位X射线衍射、非原位拉曼光谱、核磁共振光谱以及理论计算等手段发现硬碳材料在低电位平台区的储钠材料是由层间的嵌入和微孔的填充共同贡献的，二者具体的贡献比例取决于硬碳材料的微结构差异。

此外，研究人员还发现了一个电化学指标（放电曲线末端的电位拐点）来区分低电位平台区层间插层的优势和钠离子的微孔填充过程。基于这一新发现，研究人员提出了一种微观结构相关机制（“吸附-插层/填充”混合机制），以全面了解不同硬碳材料中的钠存储行为，这可能为合理设计硬碳结构作为先进钠离子电池的高性能负极材料提供深入的见解。

参考文献

Xiaoyang Chen et al, An Overall Understanding of Sodium Storage Behaviors in Hard Carbons by an “Adsorption-Intercalation/Filling” Hybrid Mechanism， Advanced Energy Materials, 2022

DOI: 10.1002/aenm.202200886

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/aenm.202200886?af=R

同步辐射丨球差电镜丨FIB-TEM

原位XPS、原位XRD、原位Raman、原位FTIR

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