多尺度调控硬碳负极

−20 °C 万次循环不衰减

通过多尺度结构调控，同时优化体相导电、闭孔储钠和界面稳定性，硬碳负极在室温和低温下均实现高效储钠。

Huadong, Suo · 陈仲辉 · Chaozhong, Liu · Xinhua, Yan · Xu, Shanshan · 孙自许 · Liu, Huakun · 窦世学 · Song B.

Angewandte Chemie - International Edition 2026

具体参数

可逆容量

{'zh': '413.7', 'en': '413.7'} mAh g⁻¹

首次库仑效率

{'zh': '87.1', 'en': '87.1'} %

低温容量保持率

{'zh': '98.8', 'en': '98.8'} %

技术优势

超高首效

缺陷调控降低了不可逆钠捕获，使首次库仑效率达到87.1%，远超典型硬碳。

低温长循环不衰减

优化的界面和结构使负极在−20°C下稳定运行，3000次循环后容量几乎不衰减。

缺陷少，副反应低

缺陷调控形成低比表面积微米颗粒，减少电解液分解，生成稳定的无机富集SEI。

应用场景

• 钠离子电池负极：替代硬碳中低首效、低容量问题，提升全电池能量密度。
• 低温储能器件：在-20°C下实现万次级循环，满足寒冷地区储能需求。
• 宽温域电池管理：宽温域稳定循环，降低电池系统温控能耗与成本。
• 极地/寒区储能：极寒下容量不衰减，为极地科考、通信基站提供可靠电源。