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机械工程学院在Carbon Energy发表新能源钠离子电池研究新成果

文:范玲玲 来源:机械工程学院、科技处(科技成果转化中心) 来稿单位审核:涂静发布时间:2026年07月01日

近日,我校机械工程学院师生在碳能源与电化学储能领域国际顶级学术期刊Carbon Energy(中科院1区Top期刊,IF=21.4)发表题为"Ternary Crosslinking Builds Nanosheet Hard Carbon and Interfacial Polarization Regulates Na⁺ Kinetics in Hard Carbon Anodes"的研究论文。机械工程学院硕士研究生蔡动柯为论文第一作者,赵虔副教授为通讯作者,成都大学为第一完成单位。


针对钠电硬碳负极界面极化、离子动力学失衡等多尺度耦合科学瓶颈,团队构筑锌离子配位三元杂环分子交联前驱体系,通过分级热演化实现碳基体原子级氮氧均质掺杂,同步调控乱层堆叠间距与限域闭合介孔拓扑,完成碳骨架、孔道限域效应与表面极性位点的分子共修饰。系统厘清了异质原子协同极化、梯度SEI分相演化、多模式储钠热力学耦合核心机理:N/O共掺杂重构碳基局域电子云,降低钠离子脱溶剂势垒;纳米片限域孔道诱导有机-无机梯度界面自发成型,大幅缓释界面应力;储钠遵循表面极性吸附、层间嵌插、孔内限域簇集三段可逆热力学路径,赝电容与固相扩散储能机制协同作用。材料因此实现80.93%高首次库伦效率,长期循环中的容量衰减被显著抑制。



该策略从分子配位、孔道限域、界面极化三维维度完善杂原子改性储钠理论体系,为新型碳基负极的分子预设计提供普适化理论框架,推动低成本钠基储能体系理论创新与工程转化。


Carbon Energy由国际知名出版机构Wiley出版,是碳储能与电催化交叉领域的顶级期刊,在JCR材料科学学科中长期位居全球前5%,聚焦碳基功能材料、新型电化学储能体系及碳转化利用等前沿方向,系统收录全球能源材料领域的突破性原创成果,具有显著的学术影响力和国际认可度。


论文链接:https://doi.org/10.1002/cey2.70283

编辑:闵秀玲责编:吕佳