隨著環(huán)境問題的日益嚴重，尤其是化石燃料的使用導(dǎo)致的二氧化碳排放日趨嚴峻，發(fā)展清潔能源技術(shù)也變得日益急迫。鈉資源分布廣泛、產(chǎn)量豐富、成本低廉，其可以在很大程度上彌補鋰資源的不足，因此鈉離子電池也被認為是彌補和替代鋰離子電池最有前景的技術(shù)之一。

然而，由于鋰離子電池中低成本高性能的石墨負極無法在鈉離子電池中使用，致使其發(fā)展一度緩慢。具備性價比高、制備簡單、環(huán)境友好、結(jié)構(gòu)穩(wěn)定等優(yōu)點的無定型碳材料被認為是最具商業(yè)前景的鈉離子電池負極材料，開發(fā)高性能的碳基負極材料也一直是鈉離子電池領(lǐng)域最大的挑戰(zhàn)之一。

現(xiàn)有的碳基負極材料在應(yīng)用于鈉離子電池中時，最大的瓶頸問題是斜坡容量和首周庫侖效率往往存在矛盾，即具備高斜坡容量的同時往往會使首周庫侖效率大幅下降，從而極大的限制了此類材料的實際應(yīng)用。

11月25日，華為和中科院物理所聯(lián)合申請的一件新專利（專利號：CN202110567498.X）提供了一種碳基復(fù)合材料及其制備方法、二次電池和用電設(shè)備，以獲得高斜坡容量和首周庫侖效率的碳基復(fù)合材料，尤其可利用低成本碳源前驅(qū)體為原料制備該碳基復(fù)合材料，以有效降低鈉離子電池的成本。

本申請?zhí)峁┑奶蓟鶑?fù)合材料，通過在層狀結(jié)構(gòu)的碳基材料中嵌入特定原子百分含量的P和O，按原子百分比計，P的原子百分比為1.5at.％～4at.％，O的原子百分比為4at.％～9at.％；可有效提高碳基復(fù)合材料的儲鈉位點，同時能夠控制碳復(fù)合材料中的高缺陷點位的密度，從而在有效提供碳基復(fù)合材料斜坡容量的同時減少不可逆容量損失，提高碳基復(fù)合材料的首周庫侖效率。