硬炭类负极材料由于其特殊的储锂机理以及优异的安全性、倍率特性和低温性能而备受关注，特别是针对车用动力锂离子电池领域，硬炭材料有其独特的优势。硬炭的微孔结构有利于锂离子的运动，可以快出快充，对功率型应用十分有利。锂离子电池负极材料在很多的程度上决定了电池的安全性、循环寿命和能量密度，因此新型硬炭负极材料的开发将会给锂离子电池材料体系的选择提供了更多的组合。
硬炭是指难石墨化碳，是一类以高分子聚合物为前驱体经高温热解得到的碳材料，一般是在1000℃左右热解树脂制备得到，这类碳在2500℃以上的高温也难以石墨化。硬炭可逆比容量比石墨高，一般为500-700mAh/g。常见的硬炭有树脂碳（如酚醛树脂和聚糠醇等）、有机聚合物热解碳（如PFA、PVC、PVDF和PAN等）和炭黑等。与石墨相比，硬炭具有更大的层间距和更丰富的孔隙结构（图1），具有较好的低温倍率性能和优异的电解液兼容性，使其成为动力电池相当有潜力的负极材料。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。
硬炭是指难石墨化碳，是一类以高分子聚合物为前驱体经高温热解得到的碳材料。官方硬碳
降低蔗糖热裂解前除水温度的方法
除水工艺是指在150〜180。时对粗糖加热除水的工艺。这一预处理过程除去了糖中绝大多数水，并使后续的裂解产率提高，产品提纯方便。BuielE等「边发现，在175'C、155"C、140C分别对粗糖加热处理后于1050'C裂解后制得的硬碳电极其不可逆容量分别约为50mAh/g、40mAh/g和30mAh/go说明降低蔗糖热裂解前的除水温度能不同程度的降低不可逆容量。
CVD法包翟硬碳改性
CVD法即化学气相沉淀法。EdwardBuiel等「⑵提出在高于700C的温度的乙烯气氛中，在硬碳表面沉积碳可以改良硬碳表面，使不可逆容量由超过150tnAh/g下降到不足70mAh/go电化学测试显示，在乙烯气氛中热裂解后制得的硬碳负极，其可逆容量与真空气氛中裂解所得的硬碳几乎相等（516mAh/g：511mAh/g）oIsaevI等取也采取了CVD法对硬碳进行了改性。所不同的是在翻气（80ml/min）与甲苯的混合气中，以1000°C裂解温度对硬碳进行了改性。发现随着实验的进行，微孔已部分被CVD法沉降的碳关闭,只有锂离子可以循环嵌入微孔中。 辽宁硬碳源头好货硬碳是指难以被石墨化的碳是高分子聚合物的热分解。具有特殊结构的交联树脂在1000℃左右热分解可得硬碳。
硬碳改性的方法主要包括：
1.无机材料包覆硬碳改性，向碳材料中掺杂非金属元素B、Si、P、N、S等均可使硬碳材料的嵌锂特性发生明显改变，降低不可逆容量；
2.化学气相沉淀法（CVD法）包覆硬碳改性，目前CVD法可以使可逆循环容量保持在理论值的70%左右。对CVD法各参数的优化可以使硬碳可逆容量进一步增大。
目前已有不少HEV动力锂电池企业在采用硬碳作为负极材料。如本田（Honda）推出的思域HEV，由BlueEnergy（本田与GS汤浅合资组建的HEV锂电池企业）提供的动力锂电池。采用的正负极材料分别是NCM三元材料和硬碳材料。日产风雅HEV锂电池采用的也是硬碳负极材料。
生物质资源作为一种有前途的碳素材料，具有成本低、资源丰富、可再生等特点。其中，高粱作为世界第五大种植作物，每年产生约数十亿吨的高粱秸秆废弃物。而传统的焚烧法处理高粱秸秆会导致严重的环境问题。因此，利用高粱秸秆或其它生物质为前驱体开发电极材料受到研究者越来越多的关注。高粱秸秆的皮和芯都是由丰富的纤维素、木质素和半纤维素组成。其中，秸秆芯的结构柔软疏松，更容易制备多孔碳材料。此外，高粱秸秆中含有大量的氧和微量的氮。富氧官能团不仅可以产生更多的电化学活性位点，而且还可以增加表面的润湿性。一定量的氮则可以增加碳材料的导电性，提供更多的电化学活性位点。
结合硬碳材料的特点来看，它相对更适合于重视输出功率的混合动力车（HEV）用动力锂电池的制造。
硬碳具有高容量，优异的倍率特性和良好的低温性能，成为电动车电池相当有潜力的负极材料.综述了硬碳材料的研究和应用进展，指出任意堆积的石墨烯层结构决定了硬碳材料的性能;原材料和制备工艺会影响硬碳材料的规模化生产质量和应用，随着电动汽车产业的兴起和硬碳材料应用的增长，其相关应用研究将成为热点。
为了适应新能源车的发展，快速充电和大倍率放电的锂离子动力电池成为研究和开发的热点，其中电池正负极活性物质材料的选择尤为重要。目前,锂离子电池的负极材料主要是石墨，原因在于其导电性好，可逆比容量可达300mAVg以上，但石墨材料的结构稳定性差,与电解液的相容性差且由于其有序层状结构中的扩散速度慢，导致该材料不能大倍率地充放电，因而研究人员开始关注硬碳材料的开发。
硬碳是难以石墨化的碳，为高分子聚合物的热解碳，它具有相互交错的层状结构可以从各个角度嵌入和脱出，**提高了充放电的速度，其低温性能也较石墨材料有明显的改善.而且硬碳材料往往具有高的可逆比容量，因此硬碳材料更适用于汽车动力电池的负极材料。 KURANODE 是植物由来的负极材料。苏州硬碳
具有比容量高、倍率性能好等特性，同时具有优异的倍率和循环性能以及低温特性。官方硬碳
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。
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