硬碳（HC）已被广泛采用作为钠离子电池（NIB）的负极材料。然而，由于其多孔结构，它受到初始库仑效率（ICE）较低的困扰。

在此，华南理工大学Chaoyang Wang，南方科技大学Jun Wang，广东工业大学Zhenghui Li提出了在 HC 上涂覆石墨化超薄碳层来解决这一挑战。

文章要点

1）所制备的涂覆有超薄碳层复合材料（PCS@V@C）的多孔碳材料具有空腔结构，该材料是由双（环戊二烯基）镍（CP−Ni）作为外层涂层的碳源、葡萄糖制备的碳球作为多孔碳，并引入二氧化硅层以促进涂覆过程。

2）当用作 NIB 阳极时，该材料的 ICE 从 47.1% 增加到 85.3%，0.1 A g⁻¹ 时的比容量从 155.3 mAh g⁻¹ 增加到 216.7 mAh g⁻¹ 。此外，其倍率性能和循环性能也非常出色，在10 A g⁻¹ 下的容量为140.3 mAh g⁻¹ ，在0.1 A g⁻¹ 下循环300次后的保持容量为225.6 mAh g⁻¹ ，库仑效率如下：第二个周期达到 100%。

3）PCS@V@C的优异电化学性能归功于超薄碳层，有利于形成稳定的固体电解质间相（SEI）膜。因此，本研究为高比容量NIB和ICE负极材料的制备提供了一种可行的表面改性方法。

参考文献

Dejian Cheng, et al, Engineering Ultrathin Carbon Layer on Porous Hard Carbon Boosts Sodium Storage with High Initial Coulombic Efficiency, ACS Nano, 2023

DOI: 10.1021/acsnano.3c04984

https://doi.org/10.1021/acsnano.3c04984