10月5日消息(论文10月1日提交arXiv),Carolina Cruz-Cardona、Magda M. Titirici、Celine Merlet等作者在arXiv发表研究(编号2610.02411),通过机器学习生成的真实硬碳结构结合分子动力学模拟(显式1M NaPF6/EC-DMC电解液体系),系统研究了不同微观结构硬碳中钠离子存储与输运的关联。

研究覆盖碳密度从0.5至2.0 g/cm³的硬碳结构。核心发现是:碳密度升高会产生可达性更差的孔隙网络与更强的石墨化局域有序,从而改变钠的嵌入与传输路径——这解释了为何不同工艺制备的硬碳负极在首效与倍率性能上差异显著。

硬碳是钠离子电池最具产业化前景的负极材料,但其储钠机理(吸附/插层/孔填充的贡献分配)长期存在争议。该工作用真实(非理想化)微结构替代传统模型碳,为“微结构—性能”关系提供了定量模拟框架,对钠离子电池负极的碳前驱体选择与工艺优化具有直接指导意义。 (来源:arXiv)