中国粉体网讯 随着钠离子电池产业化的到来，对碳负极材料的需求量将急剧增加，亟需开发具有低成本、高性能、工艺简单的钠离子电池用软碳负极材料。
在钠电池领域，软碳通常是指在2800℃以上容易石墨化的碳材料，其有序度较高。由于软碳层间的范德华力较弱，其碳层在高温下也具有较大的移动能力，容易形成结晶性的石墨，所以又被称为“易石墨化碳”。
软碳的特点
① 晶体结构类似石墨，但石墨微晶层有序程度较低，存在少量褶皱和层错结构，呈现出短程有序-长程无序的堆积特点。短程有序的石墨化微晶结构有利于插层储钠，可提高小电流密度下的比容量。
② 软碳中碳层几乎是平行堆叠，少许的旋转和扭曲创造了储锂和储钠位点。
③ 软碳的碳层排列规整度高于硬碳，具有更高的导电性，因此倍率性能相对较好。
④ 软碳的比表面积及表面缺陷程度较低，能减少对酯类电解液的消耗，有助于提高初始库伦效率。
⑤ 软碳工作电压区间(0.2~1.2 V)远高于产生钠枝晶的电压，安全性较好。
⑥ 从商业化角度来看，软碳价格较低、碳化收率高、安全性好且具有一定的电化学性能，具备商业化的潜力。
制备软碳材料的前驱体主要包括石油化工原料及其下游产品，如煤、沥青、石油焦等。以石油焦制备的软碳材料，其曲线呈斜坡状，储钠比容量非常有限，所以需要开发其他高性能的软碳材料应用于钠离子电池。
为了提升软碳的可逆储钠容量，可以对软碳的微观结构进行修饰，例如扩大石墨微晶层间距或者构造微孔结构，从而有效抑制体积变化，还可以为Na+扩散提供路径，提高倍率性能与库伦效率。
近年来，基于沥青、无烟煤等的软碳材料已经应用于钠离子电池中，其可逆比容量能够达到200 mAh g-1以上，具有较好的循环稳定性。
针对各类负极材料的产业化技术与国内外市场状况，中国粉体网将于10月25-26日在东莞举办第二届先进负极材料技术与产业高峰论坛。届时，湖南大学副教授韩飞将作题为《钠离子电池用高性价比软碳材料的设计制备》的报告。报告围绕当前钠电用碳材料的技术研发和产业化布局而展开，分析总结软碳材料在钠电领域的优劣势以及应用现状，将重点介绍沥青基软碳材料、沥青软碳/高分子硬碳复合材料、煤基软碳材料的结构设计、性质调控以及电化学性能，加快软碳材料的产业化推进，促进钠电池的健康发展。
专家简介：
韩飞，湖南大学副教授，博士生导师，湖湘青年英才，新加坡国立大学博士后，斯坦福大学研究助理，从事功能型碳素材料的研究工作，在Angew. Chem.、Adv. Funct. Mater.、Energy Storage Mater. 等国内外权威刊物上发表学术论文50余篇，授权发明专利10余项，主持了国家自然科学基金、湖南省人才创新计划项目、湖南省重点研发计划、长沙市科技计划项目等多项重要科研项目，获得中国复合材料学会科技进步二等奖（2021年）。
参考来源：
吴权等. 钠离子电池碳负极材料的研究进展
戚钰若等. 钠离子储能电池电极材料研究
刘金玉等. 钠离子电池负极材料的研究现状及展望
（中国粉体网编辑整理/苏简）
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