西安交通大學(xué)前沿科學(xué)技術(shù)研究院教授李巨課題組與中國(guó)科學(xué)院物理所研究員胡勇勝課題組合作研究發(fā)現(xiàn)，以往硬碳負(fù)極研究中的傳統(tǒng)半電池方法，嚴(yán)重低估了硬碳負(fù)極的性能，并提出了評(píng)估硬碳性能的改進(jìn)方案。相關(guān)研究成果近日發(fā)表于《納米能量》。

隨著新能源汽車與電網(wǎng)儲(chǔ)能的快速發(fā)展，鋰資源趨于緊張，并將進(jìn)一步加劇短缺。鈉離子電池是比較理想的替代方案，但由于缺少合適的負(fù)極材料，倍率性能和循環(huán)穩(wěn)定性遠(yuǎn)遠(yuǎn)達(dá)不到要求。硬碳負(fù)極材料具有容量高、首周庫論效率高等特點(diǎn)，但被認(rèn)為具有差的倍率性能和循環(huán)穩(wěn)定性。

科研人員在實(shí)驗(yàn)中采用夏威夷果殼作為前驅(qū)體，經(jīng)高溫裂解得到MHC硬碳，可以提供314mAh/g的比容量，以及91.4%的首周效率，是目前報(bào)道的首周效率最高的硬碳材料。與NCNFM正極材料組成全電池后，倍率性能遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過其半電池，并且可以在1C倍率下循環(huán)1300周，容量保持率超過70%。

該成果扭轉(zhuǎn)了學(xué)界對(duì)鈉離子電池硬碳負(fù)極倍率性能和循環(huán)穩(wěn)定性的認(rèn)識(shí)，將對(duì)鈉離子電池未來的發(fā)展方向產(chǎn)生比較大的影響，并將促進(jìn)鈉離子電池從研究階段向產(chǎn)業(yè)化轉(zhuǎn)化。