氮掺杂PVC基硬碳作为钠离子电池高性能负极材料

　　

钠离子电池因钠资源丰富、成本低廉且安全性较好，被认为是大规模储能最具前景的技术之一。硬碳凭借无序乱层结构与较大层间距，可通过“吸附—插层—孔填充”机制实现较高的可逆储钠容量，成为最实用的钠离子电池负极材料。本文以聚氯乙烯（PVC）为碳源，通过“预碳化造孔—尿素水热掺氮—高温碳化”制得纯PVC基硬碳（PVC-HC）与氮掺杂PVC基硬碳（N-PVC-HC）。结构表征表明，氮掺杂引入吡啶氮、吡咯氮等缺陷结构，提高了无序度与比表面积；电化学测试显示，N-PVC-HC在0.1 A·g⁻¹下可逆循环容量约325 mAh·g⁻¹，明显高于PVC-HC（约280 mAh·g⁻¹），倍率与循环性能亦更优。该工作为废弃PVC资源化利用及高性能硬碳负极结构设计提供了可行思路。

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