木质素基硬碳负极

低温高容量储钠

通过预碳化调控形成弯曲石墨层拓扑空腔，在0.1V以下实现高容量钠存储。

Huimin, Cao · Yizhao, Zhao · Huang, Zhiyi · 吉兴香 · 王守娟 · Wanqi, Duan · 席跃宾 · Sun, Yuanwei · Kong F. · Yu, Liu · 王欢

Advanced Energy Materials 2026

具体参数

储钠电位

{'zh': '0.1', 'en': '0.1'} V

闭孔尺寸

{'zh': '1', 'en': '1'} nm

新物相化学式

{'zh': 'C32Na', 'en': 'C32Na'}

技术优势

闭孔提升容量

约1 nm的闭孔拓扑空腔增强钠存储，原位TEM证实其可逆嵌入脱出。

工艺简易可放大

工业木质素仅需预碳化和碳化两步即可得到高性能硬碳，适合批量化生产。

原位揭示新物相

通过FFT变换发现新物相C32Na，为理解储钠机制提供直接证据。

生物质高值化利用

以工业木质素为原料，实现生物质大宗加工和增值利用，降低成本。

应用场景

• 钠离子电池负极：用作钠离子电池负极，提高低电压区容量。
• 硬碳负极：提供高性能硬碳负极材料，优化微结构。
• 钠电储能：支持钠电储能系统的高能量密度电极。
• 低成本电化学储能：利用廉价木质素降低储能成本，促进规模化。
• 生物质碳材料：将工业木质素转化为高性能硬碳，高值化利用。