鈉離子電池由于具備成本優勢，而且在低溫性能和安全性能等方面優于鋰離子電池，因此展現了巨大的開發潛力。負極材料作為鈉離子電池關鍵構成材料之一，主要包括碳基材料、金屬化合物、合金材料和非金屬單質。其中，硬碳由于具有資源豐富、成本低廉和可逆比容量高等優點，被認為是鈉離子電池最具商業化前景的負極材料。然而，倍率性能不理想嚴重阻礙了其進一步發展。另外，截止到目前，關于硬碳材料的制備方法、材料微觀結構和電化學性能之間的構效關系也尚未得到明確闡述。

基于此，我院吳星樵團隊提出了利用酸洗調整前驅體組分實現了硬碳結構精確構筑實現了快速鈉存儲的目的。利用物理表征，并進一步結合原位拉曼、恒流間歇滴定技術等分析，成功建立了制備方法、微觀結構、儲鈉行為和電化學性能之間的多重構效關系。時，大電流密度、高面密度以及低溫條件下獲得的電化學性能表明所制備的RHC負極具有低電化學極化和優異的電荷存儲性能。此外，將其進行擴大化制備已成功實現硬碳材料的公斤級生產。規模化制備的硬碳材料組裝的扣式全電具有278.5 Wh kg-1的能量密度，同時，該材料的實際應用還可進一步擴展到18650圓柱電池，表現出優異的儲鈉性能。該工作為設計高性能硬碳材料并實現大規模生產提供了一種實用策略。

該成果以“Industrial-scale Hard Carbon Designed to Regulate Electrochemical Polarization for Fast Sodium Storage”為題，發表在Angewandte Chemie International Edition上。我院博士后吳春、2021級碩士生楊云銳為論文共同第一作者，侴術雷教授、吳星樵博士為該論文共同通訊作者，溫州大學為第一通訊單位。相關工作受到國家自然科學基金、浙江省自然科學基金、溫州市自然科學基金等資助。

論文鏈接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/anie.202406889