邱 珅，吴先勇，卢海燕，艾新平，杨汉西，曹余良



不同分子量前驱物热解硬碳负极材料的储钠性能

邱 珅，吴先勇，卢海燕，艾新平，杨汉西，曹余良

（武汉大学化学与分子科学学院，湖北武汉 430074）

硬碳已成为最具实用化钠离子电池负极材料的研究热点，然而其热解前驱物结构对储钠性能的影响仍鲜有报道。本文选择了具有相同结构单元、不同分子量的3种糖类前驱物（葡萄糖、蔗糖和淀粉）作为结构模型，系统考察了前驱物分子量对硬碳材料微观结构和储钠性能的影响。X射线粉末衍射（XRD）、透射电镜（TEM）和拉曼光谱（Raman）实验表明，硬碳材料的石墨化程度随着分子量的增大而增加；恒电流充放电测试表明，葡萄糖、蔗糖和淀粉热解硬碳的可逆储钠容量也随分子量的增大呈现出逐渐增加的趋势，其容量分别为242、275和310 mA·h/g。本工作的初步结果说明，大分子量的前驱物更容易热解形成较为规整的类石墨片层结构，从而提供了更多的嵌钠反应位点，这为选择合适的硬碳前驱体去发展高性能储钠碳负极材料提供了借鉴参考。

钠离子电池；硬碳; 负极；糖类；分子量

开发廉价高效的规模储能系统是实现清洁能源利用、构建新型能源社会的关键技术。锂离子电池因其高能量密度和长循环寿命等优点被认为是未来电动汽车和储能电站的首要选择，但有限的锂资源、高昂的开采成本等因素势必会限制锂离子电池的大规模应用。近年来，钠离子电池因其潜在的资源丰富、成本低廉、环境友好等诸多优势得到了人们极为广泛的关注，并被认为是继锂离子电池之后适合于大规模储能应用的理想体系[1-6]。……