硬碳（HC）因其獨(dú)特的低電位充放電平臺，已成為鈉離子電池（SIBs）極具前景的負(fù)極材料。研究表明，HC的平臺容量主要來源于鈉離子在納米級閉孔中的填充行為，但精確調(diào)控硬碳閉孔結(jié)構(gòu)仍具挑戰(zhàn)性。鑒于此，北京化工大學(xué)Huaihe Song、Xiaohong Chen等創(chuàng)新性地采用直徑0.7 nm的C60分子調(diào)控酚醛樹脂基硬碳的閉孔形成。
本文要點(diǎn)：
（1）C60的球形結(jié)構(gòu)促進(jìn)酚醛樹脂基硬碳中石墨微區(qū)的定向結(jié)晶，從而提升閉孔結(jié)構(gòu)的均勻性。在高溫碳化過程中，C60發(fā)生裂解與結(jié)構(gòu)重組，不僅增加閉孔體積，還引入額外儲鈉位點(diǎn)。
（2）優(yōu)化后的硬碳材料在20 mA g–1電流密度下展現(xiàn)出361 mA h g–1的優(yōu)異可逆容量，其中平臺容量高達(dá)268 mA h g–1。該工作為納米級閉孔形成機(jī)制提供了新見解，推動了高性能鈉離子電池的發(fā)展。
Xiaotian Li, Jiapeng Zhang, Jiayao Zhang, Liewen Guo, Hongchuan Zhang, Renlu Yuan, Haiyan Liu, Ang Li, Xiaohong Chen, and Huaihe Song
ACS Nano Article ASAP
DOI: 10.1021/acsnano.4c18421
https://doi.org/10.1021/acsnano.4c18421
