中國(guó)粉體網(wǎng)訊 隨著鈉離子電池產(chǎn)業(yè)化的到來,，對(duì)碳負(fù)極材料的需求量將急劇增加，亟需開發(fā)具有低成本,、高性能,、工藝簡(jiǎn)單的鈉離子電池用軟碳負(fù)極材料。
在鈉電池領(lǐng)域,，軟碳通常是指在2800℃以上容易石墨化的碳材料,，其有序度較高。由于軟碳層間的范德華力較弱,，其碳層在高溫下也具有較大的移動(dòng)能力,，容易形成結(jié)晶性的石墨，所以又被稱為“易石墨化碳”,。
軟碳的特點(diǎn)
① 晶體結(jié)構(gòu)類似石墨,，但石墨微晶層有序程度較低，存在少量褶皺和層錯(cuò)結(jié)構(gòu),，呈現(xiàn)出短程有序-長(zhǎng)程無序的堆積特點(diǎn),。短程有序的石墨化微晶結(jié)構(gòu)有利于插層儲(chǔ)鈉，可提高小電流密度下的比容量,。
② 軟碳中碳層幾乎是平行堆疊,，少許的旋轉(zhuǎn)和扭曲創(chuàng)造了儲(chǔ)鋰和儲(chǔ)鈉位點(diǎn)。
③ 軟碳的碳層排列規(guī)整度高于硬碳,，具有更高的導(dǎo)電性,，因此倍率性能相對(duì)較好。
④ 軟碳的比表面積及表面缺陷程度較低,，能減少對(duì)酯類電解液的消耗,，有助于提高初始庫(kù)倫效率,。
⑤ 軟碳工作電壓區(qū)間(0.2~1.2 V)遠(yuǎn)高于產(chǎn)生鈉枝晶的電壓，安全性較好,。
⑥ 從商業(yè)化角度來看,，軟碳價(jià)格較低、碳化收率高,、安全性好且具有一定的電化學(xué)性能,，具備商業(yè)化的潛力。
制備軟碳材料的前驅(qū)體主要包括石油化工原料及其下游產(chǎn)品,，如煤,、瀝青、石油焦等,。以石油焦制備的軟碳材料,，其曲線呈斜坡狀，儲(chǔ)鈉比容量非常有限,，所以需要開發(fā)其他高性能的軟碳材料應(yīng)用于鈉離子電池,。
為了提升軟碳的可逆儲(chǔ)鈉容量，可以對(duì)軟碳的微觀結(jié)構(gòu)進(jìn)行修飾,，例如擴(kuò)大石墨微晶層間距或者構(gòu)造微孔結(jié)構(gòu),，從而有效抑制體積變化，還可以為Na+擴(kuò)散提供路徑,，提高倍率性能與庫(kù)倫效率,。
近年來，基于瀝青,、無煙煤等的軟碳材料已經(jīng)應(yīng)用于鈉離子電池中,，其可逆比容量能夠達(dá)到200 mAh g-1以上，具有較好的循環(huán)穩(wěn)定性,。
針對(duì)各類負(fù)極材料的產(chǎn)業(yè)化技術(shù)與國(guó)內(nèi)外市場(chǎng)狀況,，中國(guó)粉體網(wǎng)將于10月25-26日在東莞舉辦第二屆先進(jìn)負(fù)極材料技術(shù)與產(chǎn)業(yè)高峰論壇。屆時(shí),，湖南大學(xué)副教授韓飛將作題為《鈉離子電池用高性價(jià)比軟碳材料的設(shè)計(jì)制備》的報(bào)告,。報(bào)告圍繞當(dāng)前鈉電用碳材料的技術(shù)研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化布局而展開，分析總結(jié)軟碳材料在鈉電領(lǐng)域的優(yōu)劣勢(shì)以及應(yīng)用現(xiàn)狀,，將重點(diǎn)介紹瀝青基軟碳材料,、瀝青軟碳/高分子硬碳復(fù)合材料、煤基軟碳材料的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),、性質(zhì)調(diào)控以及電化學(xué)性能,，加快軟碳材料的產(chǎn)業(yè)化推進(jìn)，促進(jìn)鈉電池的健康發(fā)展。
專家簡(jiǎn)介：
韓飛,，湖南大學(xué)副教授，博士生導(dǎo)師,，湖湘青年英才,，新加坡國(guó)立大學(xué)博士后，斯坦福大學(xué)研究助理,，從事功能型碳素材料的研究工作,，在Angew. Chem.、Adv. Funct. Mater.,、Energy Storage Mater. 等國(guó)內(nèi)外權(quán)威刊物上發(fā)表學(xué)術(shù)論文50余篇,，授權(quán)發(fā)明專利10余項(xiàng)，主持了國(guó)家自然科學(xué)基金,、湖南省人才創(chuàng)新計(jì)劃項(xiàng)目,、湖南省重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃、長(zhǎng)沙市科技計(jì)劃項(xiàng)目等多項(xiàng)重要科研項(xiàng)目,，獲得中國(guó)復(fù)合材料學(xué)會(huì)科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)（2021年）,。
參考來源：
吳權(quán)等. 鈉離子電池碳負(fù)極材料的研究進(jìn)展
戚鈺若等. 鈉離子儲(chǔ)能電池電極材料研究
劉金玉等. 鈉離子電池負(fù)極材料的研究現(xiàn)狀及展望
（中國(guó)粉體網(wǎng)編輯整理/蘇簡(jiǎn)）
注：圖片非商業(yè)用途，存在侵權(quán)告知?jiǎng)h除,！
