新能源無疑是近幾年最受關注的產業(yè)之一，其中鋰離子電池由于具有較高的能量密度，已被廣泛用于我們的日常生活中，市場持續(xù)擴張，技術不斷更新。而由于鈉在地殼和海洋中儲量豐富，從成本方面考慮，鈉離子電池(SIBs)有成為大規(guī)模電化學儲能設備的潛力，也受到廣泛研究，產業(yè)化進程不斷加快。

鋰離子電池和鈉離子電池的正負極材料一直是備受關注的重點，在目前研究的各類負極材料中，碳材料具有成本低、導電性良好、儲鋰儲鈉容量高等優(yōu)勢，仍是市場選擇的主流。碳材料的研究集中在石墨、無定形碳、雜原子摻雜碳以及生物質合成碳上，其中軟碳和硬碳都屬于無定形碳材料，只是兩者的石墨化難易程度的不同，軟碳較易石墨化而硬碳較難。在材料的結構上，軟碳的石墨微晶結構較多，而硬碳相對較少，由于成本較低，且具有高比容量、優(yōu)異的耐低溫、快充性能、高安全性，是鋰離子電池和鈉離子電池的共性關鍵材料，硬碳成為一種深具潛力的新型負極材料，可以解決電動汽車“續(xù)航焦慮”及“充電焦慮”。

石墨和硬碳微觀結構

近年來，硬碳負極材料的研究已取得重大進展，但許多挑戰(zhàn)/瓶頸仍然存在：（1）大多數(shù)硬碳材料的儲鋰/鈉容量仍較低；（2）倍率性能和循環(huán)性能有待提升；（3）硬碳負極的首周庫倫效率通常較低；（4）儲鋰/鈉機制需進一步研究。

目前，硬碳材料通常是來源于有機物的熱解和生物質廢棄材料的前處理加高溫碳化，生物質熱解硬碳具有比表面積適中、層間距較大、缺陷位點較多、成本低廉、來源廣泛等優(yōu)勢，關于硬碳主要是從制備和改性兩方面入手，尋找盡可能低成本的前驅體作為碳源，會使未來電池成本大大降低，在市場上推廣十分具有潛力。對硬碳結構進行調控改性，如擴大石墨微晶層間距、調控孔結構（類型、孔徑、孔隙率）、控制缺陷構造（數(shù)量、類型、位置）以及控制材料表面積， 以提升其電化學性能。

硬碳材料常見微觀結構

7月13日至15日，中國電子材料行業(yè)協(xié)會計劃在山西省太原市舉辦“2022中國電子材料創(chuàng)新發(fā)展（太原）大會”。大會聚焦半導體材料、石英材料、壓電晶體材料、磁性材料、電子陶瓷材料、真空電子材料以及先進碳基材料等電子材料行業(yè)熱點領域，而其中由粉體圈承辦先進碳基材料分論壇：“粉體技術主題論壇暨2022年中國先進碳材料產業(yè)創(chuàng)新發(fā)展（太原）論壇”，我們邀請了來自中科院山西煤化所的陳成猛研究員，將于會議上講解報告《鋰/鈉離子電池新型硬炭負極材料研發(fā)》。

陳成猛團隊以生物質、瀝青等為原料，通過解析硬炭的儲鋰/鈉機制及構效關系，進一步突破關鍵制備技術瓶頸，將廉價原料轉變?yōu)榫G色高端的高品質硬炭材料，最終實現(xiàn)鋰/鈉離子電池用高性能硬炭負極材料制備技術的開發(fā)。如果您對相關內容感興趣，歡迎報名參會！

報告人簡介

陳成猛，中科院山西煤化所研究員，博導，課題組長，中科院炭材料重點實驗室副主任、中科院石墨烯工程實驗室副主任，獲國家自然科學優(yōu)秀青年基金資助，入選《麻省理工科技評論》中國區(qū)“35歲以下科技創(chuàng)新35人”、中科院北京分院“啟明星”優(yōu)秀人才、山西省學術技術帶頭人等。主持國家、地方及企業(yè)項目20余項，發(fā)表論文181篇，總他引8765次，出版英文專著1部，主持制訂國際標準4項、國家標準2項，授權專利38項。以第一完成人獲山西省自然科學一等獎、中國產學研合作創(chuàng)新成果一等獎、中國化工學會技術發(fā)明二等獎等。立足產學研合作，致力于石墨烯、電容炭、石墨和硬炭等炭材料研究，開發(fā)了高性能石墨烯導熱膜和超級電容器等產品，在智能電網(wǎng)和空天領域形成應用示范。

粉體圈會務組

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