在多孔硬碳上构建超薄碳层以提高具有高初始库仑效率的储钠性能

硬碳（HC）已被广泛用作钠离子电池（NIBs）的负极材料。然而，由于其多孔结构，其面临初始库仑效率（ICE）较低的困扰。在此，提出在 HC 上包覆石墨化超薄碳层以解决这一挑战。所制备的包覆超薄碳层复合材料的多孔碳材料（PCS@V@C）展现出空腔结构，该材料是以二茂镍（CP-Ni）作为外层包覆的碳源，以葡萄糖碳球作为多孔碳，并通过引入二氧化硅层促进包覆过程而制备的。当用作 NIBs 负极时，该材料的 ICE 从 47.1% 提高至 85.3%，且在 0.1 A g-1 下的比容量从 155.3 提升至 216.7 mA h g-1。此外，其倍率性能和循环性能优异，在 10 A g-1 下表现出 140.3 mA h g-1 的容量，且在 0.1 A g-1 下循环 300 次后保留容量达 225.6 mA h g-1，在第二圈时的库仑效率为 100%。PCS@V@C 优异的电化学性能归因于超薄碳层，这有利于形成稳定的固体电解质界面（SEI）膜。因此，本研究为制备具有高比容量和高 ICE 的 NIBs 负极材料提供了一种可行的表面改性方法。