Effect of coating asphalt softening point on the pre-oxidation pathway and sodium storage performance of derived hard carbon
Abstract
本研究阐明了包覆沥青软化点对其氧化交联过程及衍生硬碳材料储钠性能的非线性作用机制。通过对低（80 ℃）、中（160 ℃）和高（260 ℃）三种软化点沥青的对比分析发现，80与260 ℃沥青在氧化过程中可引入较高氧含量（20%−25%），形成以酸酐/酯基为主的深度交联结构，有效抑制了碳化过程中的石墨化倾向，最终获得层间距大、无序度高且闭孔丰富的硬碳材料。该材料展现出优异的储钠性能：EPOC-80和EPOC-260的首次充电容量分别达314.7与306.6 mAh/g，首次库伦效率分别为81.3%与79.3%，并具备良好的循环稳定性和倍率性能。相比之下，中等软化点（160 ℃）沥青氧化后氧含量较低（约5%），交联程度不足，导致所得硬碳结构致密、层间距较小（3.46 Å）、可用于储钠的有效空间有限，其容量显著降低至173.2 mAh/g。本研究为通过前驱体软化点的精准调控以优化硬碳负极结构提供了新的设计思路与理论支撑。
Fields of Study & Subjects
Advancements in Battery Materials
Supercapacitor Materials and Fabrication
Advanced Battery Materials and Technologies
Publication details
- Journal / source
- Journal of Fuel Chemistry and Technology
- Volume
- 54
- Issue
- 4
- Pages
- 20250261–20250261
- Publication date
- 13 January 2026
- Language
- EN