隨著環(huán)境問題的日益嚴(yán)重，尤其是化石燃料的使用導(dǎo)致的二氧化碳排放日趨嚴(yán)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(bǔ)鋰資源的不足，因此鈉離子電池也被認(rèn)為是彌補(bǔ)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(fù)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(jià)比高、制備簡單、環(huán)境友好、結(jié)構(gòu)穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn)的無定型碳材料被認(rèn)為是最具商業(yè)前景的鈉離子電池負(fù)極材料，開發(fā)高性能的碳基負(fù)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(fù)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(shí)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(jì)，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(diǎn)，同時能夠控制碳復(fù)合材料中的高缺陷點(diǎn)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。