近日，北京化工大学材料科学与工程学院徐斌教授、孙宁副教授团队在《Energy Storage Materials》上发表了题为“One stone two birds: Pitch assisted microcrystalline regulation and defect engineering in coal-based carbon anodes for sodium-ion batteries”的研究论文，报道了一种通过简单的沥青气相包覆处理同时实现煤基碳材料微晶结构调控及表面缺陷修复的有效策略。 煤基碳材料具有资源丰富、成本低廉等优势，是一种具有潜在应用前景的钠离子电池负极材料。然而，煤通常由大分子稠环芳香结构组成，直接热解制备的碳材料微晶结构相对规整，储钠活性位点较少，可逆储钠容量有待提高。此外，煤热解过程中产生大量的气体小分子，形成较多的表面缺陷，导致煤基碳材料在充放电过程中首次库仑效率（ICE）较低，严重影响了煤基碳负极材料在钠离子电池中的应用。 为了提高煤基碳材料的电化学储钠性能，该工作选用沥青作为包覆源，通过气相包覆处理在煤基碳材料表面形成沥青基软碳包覆层，减少煤基碳材料的表面缺陷并提高煤基碳材料的结构稳定性和导电性，同时沥青的含氧挥发份与煤分子中的含氧官能团发生交联反应，改善了煤基分子链的热稳定性，提高了碳化产物微晶结构中的准石墨相占比，增加了平台区层间嵌钠容量。因此，制备的煤基碳材料兼具高容量、高首效和优异的循环、倍率性能，是一种很有前景的钠离子电池碳负极材料。该工作为高性能钠离子电池煤基碳负极材料的结构调控提供了新的思路。 北京化工大学材料科学与工程学院2019级博士生陈赫为论文第一作者，徐斌教授、孙宁副教授为本论文的共同通讯作者，北京化工大学为唯一完成单位。本研究工作得到了国家自然科学基金、北京市科技计划和中央高校基本科研业务费的资助。 来源：北京化工大学。论文链接：https://doi.org/10.1016/j.ensm.2023.01.042点击查看，往期回顾