中國科學(xué)院物理研究所李云明博士、胡勇勝研究員等利用水熱方法得到了一種硬碳微球，接著又利用棉花作為前驅(qū)體通過一步碳化法得到了一種硬碳微管，雖然硬碳具有優(yōu)異的儲(chǔ)鈉性能，但是其高昂成本限制了產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用。接著他們提出在軟碳前驅(qū)體瀝青中加入第二相例如硬碳前驅(qū)體，利用二者之間的相互作用得到了一種無序度較高的非晶碳材料，并且這種復(fù)合前驅(qū)體具有較高的產(chǎn)碳率(60%左右)，作為鈉離子電池的負(fù)極材料，其展現(xiàn)了高達(dá)250 mAh/g的比容量、優(yōu)異的循環(huán)穩(wěn)定性和倍率性能。

3月初，他們?cè)?a href="http://www.pdszhhs.com">鈉離子電池碳基負(fù)極材料上取得了突破，采用成本更加低廉的無煙煤作為前驅(qū)體，通過簡單的粉碎和一步碳化得到了一種具有優(yōu)異儲(chǔ)鈉性能的碳負(fù)極材料。裂解無煙煤得到的是一種軟碳材料，但不同于來自于瀝青的軟碳材料，在1600 °C以下仍具有較高的無序度，產(chǎn)碳率高達(dá)90%，儲(chǔ)鈉容量達(dá)到220 mAh/g，循環(huán)穩(wěn)定性優(yōu)異。最重要的是在所有的碳基負(fù)極材料中具有最高的性價(jià)比。其應(yīng)用前景也在軟包電池中得以驗(yàn)證，以其作為負(fù)極和Cu基層狀氧化物作為正極制作的軟包電池的能量密度達(dá)到100 Wh/kg，在1 C 充放電倍率下容量保持率為80%，-20 ℃下放電容量為室溫的86%，循環(huán)穩(wěn)定，并通過了一系列適于鋰離子電池的安全試驗(yàn)。

從硬碳微球材料到瀝青軟碳材料，再到裂解無煙煤提取軟碳材料，從科學(xué)研究，無法商業(yè)應(yīng)用，再到成本降低，在軟包電池上通過安全驗(yàn)證……這里面凝聚的是我國科研人員的智慧結(jié)晶。低成本鈉離子電池的開發(fā)成功將有望率先應(yīng)用于低速電動(dòng)車，實(shí)現(xiàn)低速電動(dòng)車的無鉛化，隨著技術(shù)的進(jìn)一步成熟，將推廣到通訊基站、家庭儲(chǔ)能、電網(wǎng)儲(chǔ)能等領(lǐng)域。