在SMM主办的2023 SMM新能源产业年会-钠电论坛上，成都佰思格科技有限公司研发总监李响介绍了硬炭的结构与来源、钠电三代产品、公司产能规划等内容。

技术背景

硬炭-基本概念

无定形碳：石墨化晶化程度很低，近似非晶形态（或无固定形状和周期性的结构规律）的碳材料。无定形碳分为硬炭和软炭两种结构。

硬炭：是指在高温（2500 ℃以上）条件下难以石墨化的无定形碳。微晶排列有序度较低，在平面上呈现为“短程有序，长程无序”的结构。

软炭：2500℃以上的高温条件下能够石墨化的无定形碳。

硬炭-结构与来源

硬炭中类石墨微晶炭的含量与前驱体的特性、热解温度、热解工艺等条件有关。受不同前驱体和制备条件的影响，硬炭的实际结构十分复杂，很难构建一个通用模型。

技术原理-结构优势

纤维素、半纤维素以及木质素通过交联而成的复杂结构，即使经过高温碳化处理后，仍能保持着较为混乱的结构。

生物质前驱体保留了它们运输水分以及各类营养物质的通道和孔结构，经过碳化处理后这些结构一般会继续保留在炭材料中，为钠离子的吸附、扩散和转移提供了路径。

技术原理-原料分类

木质素类硬炭材料：自然界中第二丰富的生物聚合物，具有成本低、产碳率高等优点；木质素基生物质在碳化过程中倾向于形成大孔结构；近年来产业化关注度较高，已有多家企业布局相关技术。

生物质提取糖类硬炭材料：丰富的葡萄糖、蔗糖、淀粉；提取工艺简单、价格低廉；生物质中提取的多糖作为前驱体；此路线制备钠电硬炭已实现产业化。

产业化技术路线-技术关键

最佳实践

技术路线

代表产品NHC-330

主要特点：高容量，高首效，高压实，低比表；应用于高能量密度钠离子电池市场。

代表产品YHC-2

主要特点：原料为纯生物质；低成本；应用于两轮车、储能等市场。

钠电三代产品

总结及展望

经验总结

1、组建高效协同团队

配备各学科人才团队：工艺包涉及多学科人才联合；

研发生产协同：高校&科研院所&自建研发中心<=>生产现场指导；

成本控制及产业化视角。

2、建立产业化平台

搭建人才培养基地；示范应用与产品开发协同机制。

3、质量一致性控制

表征需完善、参数需对标、数据可追溯。