近日，机械工程学院姚卫棠教授课题组在国际著名学术期刊Advanced Functional Materials(中科院一区Top，IF=18.5)发表题为"SimpleSynthesisandSodiumStorageAnalysisofUltra-HighNitrogen-DopedCore-ShellMesoporousCarbonNanospheres"的研究论文，第一作者为学院在读硕士研究生马文杰。

开发易于合成的高性能负极材料是当前储能（ES）领域的关键。该研究介绍了采用胶束诱导高温热解法合成超高氮掺杂（21.1wt.%）核壳介孔碳纳米球的新方法。所成材料由于独特的核壳结构和高氮掺杂，具有优异的抗体积膨胀性能，在0.1A/g的电流密度下可实现高达283mAh/g的高可逆钠存储容量，并在5A/g的高电流密度下保持超过10000次的稳定循环性能，在钠离子电池中表现出优异的电化学性能和超长的循环稳定性。

图1.a)CYMCS制备示意图，b,c)CYMCS前驱体的SEM和TEM图像，d-g)CYMCS在1µm和200nm尺度上的SEM和TEM图像，h)CYMCS的STEM图像和EDX元素分布图。

以往的研究对CYMCS和其他相关多孔材料中观察到的低初始库仑效率（ICE）背后的具体机制的了解有限。为解决这个问题，该研究不仅深入探讨了CYMCS的电化学性能，还全面分析了固体电解质界面相（SEI）的形成机制和电解质分解过程，揭示了SEI膜、电解质分解及初始库仑效率ICE之间的关系，为相关碳材料的设计和改善ICE的策略提供了有价值的指导，为今后相关材料储钠应用中初始库仑效率的改进研究提供了重要的理论依据。

图2.a)CYMCS和HMCS的N2解吸等温线、插图显示孔径分布，b)SAXS衍射图，c)CYMCS的SAXS拟合图，d)从CYMCS的SAXS拟合图中得出的孔径对数正态分布，e)MFC、CYMCS和HMCS的XRD图以及CYMCS的拟合图，f)CYMCS、HMCS和MFC的拉曼光谱，g)CYMCS的XPS全谱图，插图显示元素组成分布，h)CYMCS的XPSC1s光谱，i)CYMCS的XPSN1s光谱。

马文杰是我校2022级材料工程硕士研究生，导师为姚卫棠教授。曾获学校2025年度研究生“十佳学术之星”，研究生国家奖学金。主要研究方向为介孔碳纳米材料的可控合成及储钠应用。以第一作者身份公开发表学术论文4篇，参加受理和授权发明专利2项。