负极材料是锂离子电池的关键材料，其对锂离子电池的性能有很大影响，低温时，锂离子在负极的扩散能力下降，造成浓差极化。硬碳材料是一种新型的负极材料，与石墨相比，硬碳具有各向同性的结构特征，层间距比较大，有利于锂离子的扩散，该特性能够改善电池的低温和倍率性能。
人造石墨具有较高的比容量，而硬碳有更好的低温和倍率性能，但硬碳材料可逆容量不高，为此，本文在现有人造石墨负极材料的基础上对其进行改进，加入一定量的球状硬碳材料与其复合，形成人造石墨-硬碳复合负极材料，以改善电池的低温和倍率性能。
硬炭良好的倍率性能使得它在电动车以及混合电动车上面受到了关注和小范围的使用。青岛硬碳供货厂
硬碳由大量交错堆积的石墨微晶层和丰富的微孔以及缺陷构成，其典型的储钠行为包括明显的高压斜线区域（＞0.1V）和低压平台区域（＜0.1V），表明其嵌钠过程至少具有两种反应机理。尽管文献中对硬碳储钠的机理进行了***的研究，然而没有形成统一的认识，尤其是对于低电压平台区的理解。Dahn在2000年***提出了“CardHouse”模型的储钠机制，他们采用原位小角/广角X射线散射（SAXS/WAXS）研究了层间距和孔结构变化与充放电反应的关系，提出了“插层-填孔”机理，即高压斜线区的容量归为钠离子在碳层间的嵌入与脱出，而低压平台区容量与钠离子在微孔中的填充行为有关。然而，后来研究者通过非原位XRD观测到充放电过程中在低电压平台区存在碳层间距的变化，认为低电压平台区的储钠机理与石墨储锂类似，都是离子在层间的嵌-脱，而斜线区则对应钠离子在硬碳缺陷位点和杂原子上的吸附，应为“吸附-插层”机制。不同于以上两种观点，Tarascon等人采用原位XRD探测了钠离子嵌入硬碳的过程，并未观察到层间距的变化，表明不存在插层行为，认为硬碳储钠过程不包含插层行为，而是“吸附-填孔”机制。
新型硬碳供应在纯电动汽车、混合动力汽车、电动自行车、轨道交通、航空航天、船舶舰艇等交通领域逐步获得推广。
虽然硬碳材料具有比容量高、循环性能好等特点,但硬碳材料所存在的电极电位过高，电位滞后(即嵌锂电位小于脱锂电位)以及***循环不可逆容量大等缺点，影响了硬碳材料的实用化进程,至今未能商业化应用。
硬碳材料的结构与储锂机理
由Franklin西提出的任意堆积状硬碳结构模型简单易懂，但很难精确测量出衍射强度。而HidetoAzumaH等言：在1999年提出了由酚醛树脂加热到lioo-c制得的硬碳材料的新结构模型。酚醛树脂在热处理前于160E与10%的六亚甲基二胺进行固化，在此情况下，一个无缺点硬碳单晶的结构长度为2.Inm。在硬碳中没有平行堆积的结构，只有两种层间关系结构:一种是45%含量的1个硬碳单晶中2个单层距离为0.343nm的结构，其标准偏差(2°)为0.09nm；另一种是55%含量的1个硬碳单晶2个单层距离为0.47nm的结构，其20为0.25nm。由于存在微孔,硬碳的平均层间距是0.42nm。
锂电池硬碳负极材料:锂电池的化成的两个主要作用
一|、是使电池中活性物质借助于***次充电转化成具有正常电化学作用的物质;
二、是使电极主要是负极构成有效的钝化膜或SEI膜，为了使负极碳资料外表构成平均的SEI膜，通常采用阶梯式充放电的办法，在不同的阶段，充放电电流不同，放置的时间也不同，应依据所用的资料和工艺道路详细控制，通常化成时间控制在24h左右。
负极外表的钝化膜在锂电池的电化学反响中，关于电池的稳定性扮演着重要的角色。因而电池制造商除将资料及制造过程列为秘密外，化成条件也被列为各公司制造电池的重要秘密。电池化成期间，**初的几次充放电会由于电池的不可逆反响使得电池的放电容量在初期会有减少。待电池电化学状态稳定后，电池容量即趋稳定。因而，有些化成程序包含屡次充放电循环以到达稳定电池的目的。这就请求电池检测设备可提供多个工步设置和循环设置。以BS9088设备为例，可设置64个工步参数，并**多可设置256个循环且循环方式不限;能够先停止小电流充放循环，然后再停止大电流充放循环，反之亦可。
硬碳的结晶分散，锂离子容易进出，便于增加电池的输出功率，但缺点是存储的锂离子的量较少因此容量会变小。
风能、太阳能等可再生能源的充分利用依赖于低成本大型储能技术的发展。钠离子电池和锂离子电池具有相似的原理及生产流程，且钠资源的分布***，近年来得到了***的关注。无论是锂离子电池还是钠离子电池，倍率性能都是评价其性能的关键指标。目前，钠离子电池正极材料的研发已经取得了重要进展。然而，对于负极而言，***应用于锂离子电池中的石墨负极在钠离子电池中没有电化学性能。硬碳材料，也被称为不可石墨化无定形碳，是目前众多负极材料中综合性能比较好的。由于该材料具有较高的容量、稳定的循环性能以及前驱体取材***，将在未来钠离子电池商业化中起到重要的作用。近年来，随着不同前驱体、不同结构以及掺杂等技术的研究，硬碳负极材料的性能得到了进一步的提升。然而，硬碳负极材料的倍率性能一直较差，成为其未来商业化的绊脚石。果这些石墨烯片随机堆叠并通过边缘碳原子交联，高温下不能石墨化，这种碳则称为硬碳。进口硬碳服务至上
层间与空间中装载锂离子。青岛硬碳供货厂
锂离子电池具有较高的能量密度和功率密度，***应用于电动汽车、便携式电子设备等领域。然而，锂资源相对较少且分布不均，人们迫切需要寻求***、低成本的可替代储能器件。例如：镁离子电池、钙离子电池、铝离子电池、钠离子电池、钾离子电池（PIBs）等。其中：i）钾（K）资源储量丰富，成本较低；ii）K+/K（-2.93Vvs标准氢电极（SHE））的氧化还原电位非常接近Li+/Li（-3.04VvsSHE），这意味着PIBs具有较高的电压平台和能量密度，因此受到研究者们的***关注。但是，较大的K+半径（1.38Å）使得K+插入/脱出电极的过程变得困难，从而导致PIBs循环稳定性差、容量较低。因此，亟需研制具有优异结构稳定性的PIBs负极材料。青岛硬碳供货厂
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