中国粉体网讯 当前钠离子电池作为新型储能技术在新能源领域被寄予厚望，其中硬碳负极作为钠离子电池关键组成之一，其材料制备、储钠机制研究和综合性能提升颇具挑战。
硬碳材料合成前驱体一般为树脂、生物质、煤基和沥青等富氧物质(缺氢材料)，在超过 1000℃ 的温度下将此前驱体进行烧结而成。其中，沥青和煤炭原料供应充足，价格便宜，产碳率高(54%)，是制备碳材料的理想前驱体。
沥青因来源和生产工艺的不同主要分为石油沥青和煤沥青，其中石油沥青是重油加工的副产物，包含烃类和非烃类混合物；煤沥青是从煤焦油中提炼出来的副产品，主要由多环芳烃、脂肪族和芳香族化合物等成分组成。
沥青基前驱体成本低廉，原料易获取，来源稳定，性价比优势明显，但沥青基碳源直接高温热解碳化将产生高石墨化的碳，碳层间距小，致使其储钠容量相对较低。另外，沥青材料作为一种混合物，成分复杂，在制备过程中易出现一致性差等问题，且在制造过程中易产生烟气，环保成本高。近年来，研究人员陆续提出了沥青改性、结构设计、表面修饰、碳复合等策略来解决碳化过程中易石墨化和重排的难题。
沥青碳性能提升的关键在于通过微结构调控以保证丰富的钠离子存储位点。以石油沥青或煤沥青为前驱体，通过化学聚合改性对沥青分子结构进行有效设计，使其形成具有丰富孔道的交联网状结构，结构后续的微结构调控手段，实现闭孔结构的精细调整，获取具有高度无序、闭孔丰富的硬碳材料。
通过调整制备方法，合成一系列硬碳材料，作为钠离子电池负极材料，表现出300~330mAh/g的容量，并具有高压实密度、高首次效率和稳定循环性能的优势，是钠离子电池负极材料极具发展潜力的选择。
2024年10月29-31日在上海跨国采购会展中心，由北京粉体技术协会与柏德英思展览(上海)有限公司联合主办2024第二届钠离子电池材料技术研讨会。届时，来自湖南大学的韩飞副教授将作题为《钠离子电池用沥青树脂基硬碳材料的产业化》的报告。
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，从事电化学储能用碳材料的研究工作，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青年项目、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）。主持千吨级硅碳材料和万吨级硬碳材料的孵化落地和生产运营工作。
参考来源：吴希等《钠离子电池沥青基碳负极材料制备技术研究进展》
（中国粉体网编辑整理/乔木）
注：图片非商业用途，存在侵权告知删除！
