钠电池的主流负极材料是什么？

钠电池的主流负极材料是无定形碳。

可以用作钠电池负极的无定形碳主要分为硬碳和软碳。其中在 2500°C 以上的高 温下能石墨化的为软碳，在 2500°C 以上的高温下不易石墨化的为硬碳。无定形 碳储钠能力好、可逆比容量高、循环性能好，商业化趋势明显。同时软碳和硬碳 都可以通过原子掺杂提高材料的层间距，制备纳米结构碳材料缩短钠离子扩散途 径等方式提高电化学性能。

软碳导电性较好，不可逆容量较高。软碳的结构规整程度较高，导电性较好，原 材料丰富，成本低。但是钠离子在发生嵌脱反应的时候容易引起层间距的改变， 所以首次充放电的不可逆容量较高。且软碳在高温下容易石墨化，层间距会减小， 降低材料的储钠能力。、 硬碳比容量和首次充放电效率优于软碳，成本也高于软碳。硬碳的分子结构主要 是随机排列，内部可以储存钠离子的空间较大，比容量高，可达到 350mAh/g 以 上。但由于加工要求更为严格，开发成本高于软碳，且倍率性能较差，首周库伦 效率低。

目前更多的钠离子电池生产商采用硬碳作为负极材料。其中法国 Tiamat 公司使 用硬碳作为钠电池的负极材料，能量密度可以达到 120Wh/kg；同样采用硬碳的 宁德时代钠电池能量密度可以达到 160Wh/kg。中科海钠采用无烟煤基软碳为负 极材料，其钠电池的能量密度可以达到 145Wh/kg。

基于以上分析可以知道钠电池常用负极材料的特性。其中硬碳的可逆容量（300mAh/g）较高，层间距（0.37-0.42nm）较大，利于钠离子的脱嵌，稳定性较 好，同时工作电压也仅有 0.1V。