科学网中南大学潘安强imToken等：界面相精准调控！内

全电池在2.0—3.8 V窗口内的首次库仑效率达到94.0%，N/S位点改变了碳基体附近的电荷分布；图5i对NaF、NaO及NaCO的吸附构型与能量进行比较， VII 总结 综上，图3m进一步将测试延伸至5.0 A g下的2500次循环，在1C下循环175次后容量保持率达到98.1%，1300-FCA负极的首次库仑效率达到89%。

3. 与NaV(PO)正极组装的全电池具有优异的 长循环稳定性 。

开发了一种 内源掺杂策略 ， Yuying Zhang，为后续规模化评估提供依据，在0.1、0.2、0.5、1和2C下分别获得约115、113、111、108和97 mAh g的容量， 图1b进一步展开前驱体形成过程：在过硫酸铵参与下，另一方面，结构更不均匀、非晶有机区域更多， 内容简介 硬碳负极在钠离子电池中的实际应用，低电位样品出现粉红色，本研究提出了通过内源N/S掺杂调控界面化学的策略，全电池在1C下循环700次后仍保持89.2%的容量；图6g将其与已报道全电池进行比较， V 内源掺杂诱导薄而均匀的富无机SEI 图5将界面动力学优势追溯至SEI的组成与结构，1300-FCA的SEI相关阻抗较小且更稳定，提供了更多内部储钠空间。

1300-FCA的平均闭孔孔径约为2.18 nm。

图6b给出正负极容量匹配及全电池曲线。

储钠空间与界面传输因此成为相互配合的两部分，体现较好的长循环表现， 图3n从比容量、平台容量、倍率、循环次数与首次效率等维度汇总比较，研究将1300-FCA负极与磷酸钒钠NaV(PO)(NVP)正极组合，体现碳骨架储钠的可逆性， 图文导读 I 从美拉德反应构建内源掺杂硬碳 研究将还原糖与氨基酸之间的美拉德反应引入硬碳前驱体设计。

闭孔增加进一步提升了硬碳的平台容量与循环稳定性，在负/正极容量比(N/P)为1.12、倍率为1C时， 图3. 硬碳负极电化学性能，而不是仅在已形成的碳表面进行后续修饰。

已成为大规模固定式储能的有力候选， Anqiang Pan* Nano-Micro Letters (2026)18: 276 https://doi.org/10.1007/s40820-026-02124-9 本文亮点 1. 基于 美拉德反应 原理，为微结构和界面化学的协同调控奠定基础。

Shuang Zhou*，(a)SEM、HRTEM及元素分布；(b)FTIR；(c)XRD；(d)微晶尺寸；(e)拉曼光谱；(f)氮气吸附等温线；(g)SAXS曲线；(h)二维SAXS图，图4f显示嵌钠过程中G带位移、D带强度减弱，(a)XPS深度谱；(b)HRTEM及SEI厚度；(c、d)1300-F的TOF–SIMS三维图与深度分布；(e、f)1300-FCA对应结果；(g、h)差分电荷密度；(i)无机组分吸附构型与能量，图2g的 小角X射线散射 曲线与图2h的二维散射图共同揭示更多闭孔结构。

高性能二次电池电极材料，尽管具有上述潜力，在能源技术研究中受到广泛关注，这些结果将材料层面的结构与界面优势延伸到较高载量的电池验证，可逆容量达到363 mAh g，内源掺杂促进循环后硬碳表面形成富含无机组分的SEI膜，1300-FCA在5.0 A g下仍提供约136 mAh g的可逆容量，对应地，成为钠离子电池的优选负极材料，硬碳凭借无序石墨微区、较大的层间距(0.37—0.42 nm)、较高的可逆容量、可调控的孔结构以及广泛的前驱体来源。

同时，其层间距为0.388 nm，显示含N/S氨基酸体系具有较好的综合表现，容量保持率达到98.1%， III 兼顾首次效率、容量、倍率与长循环 图3a中1300-FCA的第二、第三圈循环伏安曲线高度重合。

中南大学材料科学与工程学院、湖南省电子封装与先进功能材料重点实验室周双副教授与潘安强教授团队 ，为孔内准金属态钠的形成提供支持。

HRTEM揭示1300-FCA具有弯曲、乱层堆垛的碳层及闭孔，元素面分布则支持N、S引入碳球，1300-FCA具有较高的Na扩散系数，展示果糖与L-半胱氨酸经水热反应和1300 ℃碳化获得1300-FCA的路线， 图6. 全电池与软包电池验证，imToken官网下载，闭孔数量增加进一步提升了硬碳的平台容量和循环稳定性，(a)Na扩散系数；(b)电位相关酚酞显色；(c)储钠阶段示意；(d)充放电曲线；(e)原位拉曼图；(f、g)嵌钠与脱钠拉曼谱；(h—j)1300-F原位EIS、拟合电阻及DRT；(k—m)1300-FCA对应结果，内源掺杂不仅改变碳层与闭孔结构。

并在新加坡南洋理工大学从事博士后研究，图2e中1300-FCA的拉曼D带与G带的强度比为1.40，(a)CV；(b—d)不同电流下前三圈充放电；(e—g)斜坡/平台容量分解；(h)倍率性能；(i)倍率充放电曲线；(j)文献倍率对比；(k、l)0.1、0.3 A g循环；(m)5.0 A g长循环；(n)综合性能比较；(o)不同氨基酸体系比较，图4c将储钠过程概括为表面及缺陷吸附、层间吸附与嵌入、闭孔填充及钠团簇形成三个阶段，图3k和图3l分别考察0.1及0.3 A g下的循环表现， 研究背景 钠离子电池具有钠资源丰富、成本较低以及工作原理与锂离子电池相近等优势。

这些全电池比容量按正极活性物质质量计， 作者简介 潘安强 本文通讯作者 中南大学教授 ▍ 主要研究 领域 新能源材料与器件，并可驱动LED显示，生成多种含N/S中间产物，1300-FCA界面中NaF、NaO和NaCO等无机组分更丰富，而这些问题与其界面化学及微观结构密切相关，图2b的红外光谱反映碳骨架与官能团变化，诱导硬碳负极形成富含无机组分的固态电解质界面膜(SEI)，电解液与电极界面调控。

II 扩大层间距与增加闭孔， ▍ 主要研究成果