鈉離子電池（SIB）被認為是大規模電能存儲應用中具有成本效益的替代品或鋰離子電池的競爭對手。然而，硬碳（HC）陽(yáng)極的高成本和較差的電化學(xué)性能阻礙了其發(fā)展。為了提高碳氫化合物的鈉存儲容量和速率性能，本文，成都理工大學(xué)周園教授、海春喜研究員等在《Langmuir》期刊發(fā)表名為“Ball-Milling-Assisted N/O Codoping for Enhanced Sodium Storage Performance of Coconut-Shell-Derived Hard?Carbon?Anodes in Sodium-Ion Batteries”的論文，研究通過(guò)球磨和熱解技術(shù)摻雜N/O加快了椰殼衍生碳氫化合物陽(yáng)極的電化學(xué)性能。

實(shí)驗結果表明，N 和 O 的同時(shí)引入產(chǎn)生了協(xié)同效應，通過(guò)輕元素的共摻，增加了椰殼衍生碳氫化合物的表面含氧官能團、缺陷和層間距。這種出色的策略提高了碳氫化合物的斜坡容量和平臺容量，N/O 的協(xié)同改性使其可逆比容量從272mA h g-1 增加到343 mA g-1（30 mA g-1），循環(huán) 100 次后的保持率約為92.1%。此外，它還表現出*的速率性能，在 1500 mA g-1 時(shí)達到 178mA h g-1�？傊�，本研究提出了一種改性生物質(zhì)衍生碳氫化合物的有效策略。

總之，研究開(kāi)發(fā)了一種摻雜氮和氧的工藝來(lái)改善椰殼衍生碳氫化合物的電化學(xué)性能，并解釋了其作用和形成機制。氮和氧的引入可以調節 HC 的微晶表面、缺陷、層間距和孔隙結構。*終，我們發(fā)現氧含量為 12.57%、氮含量為 4.48% 的 N/O-HC-2 樣品性能*佳。使用廉價(jià)的尿素作為 N/O 源，只需 300 °C 的溫度就能實(shí)現 N/O 摻雜和短程無(wú)序多孔結構。合成的 N/O-HC 樣品具有優(yōu)異的電化學(xué)性能。多孔結構賦予了 N/O-HC 樣品豐富的 Na 儲存活性位點(diǎn)、有效的 Na 擴散和高比表面積，從而使電解質(zhì)與碳材料充分接觸。N/O-HC 的優(yōu)異電化學(xué)性能歸功于引入氧和氮的協(xié)同效應，從而產(chǎn)生豐富的 C═O 基團、缺陷、擴展的 d(002) 間距和封閉的孔隙組合。優(yōu)化后的微結構在電流密度為 30mA g-1 時(shí)的*充電容量為343mA h g-1，與C-HC（272 mA h g-1）相比有了顯著(zhù)提高，并表現出優(yōu)異的速率性能，在 1500 mA g-1 時(shí)達到 178 mA h g-1。*后，得益于尿素氮/氧源的經(jīng)濟性，N/O-HC 為碳基陽(yáng)極在 SIB 中的廣泛商業(yè)化提供了一種低成本解決方案。