離子電池硬碳基負(fù)極材料簡(jiǎn)介

硬炭是指難以被石墨化的碳（炭），是一種通過(guò)熱解高分子聚合物、石油化工產(chǎn)品、生物質(zhì)等得到的熱解碳。由于前軀體中存在大量H、O、N等雜原子，阻礙了熱處理過(guò)程中結(jié)晶區(qū)域的形成，導(dǎo)致其在2500℃以上的高溫下也很難被石墨化。

與軟碳相比，硬碳（炭）具有更多的無(wú)序結(jié)構(gòu)、更高缺陷濃度、更高的雜原子含量和更大的石墨層之間的距離，以及更封閉的孔隙結(jié)構(gòu)。這有利于為Na+離子提供更多的儲(chǔ)能點(diǎn)和擴(kuò)散途徑。但是硬碳的經(jīng)濟(jì)性相較于軟碳略差。其中鈉離子電池中，硬碳以其優(yōu)勢(shì)為當(dāng)前應(yīng)用的主流。此外，低成本、可持續(xù)性和制備更簡(jiǎn)單的特性也為硬碳材料實(shí)現(xiàn)商業(yè)化提供更多的可能性。

鈉離子電池具有豐富的原材料，能夠保證價(jià)格的穩(wěn)定，且其成本更低；在低溫穩(wěn)定性方面，鈉離子電池在-20℃的低溫條件下仍然能夠保持90%以上的放電效率，這相較于目前的磷酸鐵鋰電池有較大的提升，能夠有效緩解鋰電池在冬天續(xù)航里程大幅下降的困擾。此外，鈉離子電池的系統(tǒng)集成效率能夠達(dá)到80%以上，熱穩(wěn)定性也遠(yuǎn)超國(guó)家安全要求，安全性有保障。鈉離子電池以其低成本、高安全性及其他優(yōu)異電化學(xué)屬性等，在儲(chǔ)能、商用車(chē)以及部分乘用車(chē)中的應(yīng)用空間廣泛，將與鋰電池搭配，成為鋰資源不足的有效補(bǔ)充。

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