尽管碳基材料在锂离子电池领域已商品化，但石墨材料很难与钠形成石墨层间化合物，文献表明只有使用醚类电解液才能将石墨用作钠电负极。因此，钠离子电池硬碳负极材料成为近年的研究热点。2000年，Stevens和Dahn提出硬碳能够储锂/钠，与储锂机制相似，储钠机制可总结如下：（1）石墨层间的脱嵌，（2）缺点乱层结构的存储，（3）表面的吸附以及（4）纳米孔的填充。基于以上储钠机理，大量研究工作对硬碳材料进行改性以提高其电化学性能，如优化煅烧温度，扩大层间距和增大比表面积。此外，掺杂杂原子（N、S和F等）以加强Na的吸附容量和电子导电性，是提升储钠容量的有效手段。然而，碳负极通常有两个特征，比表面积高且电压平台高，导致极易生成过量的固体电解质界面膜（SEI膜），产生过高不可逆容量并限制了其产业化发展。
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。辽宁硬碳专业团队
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。
口碑好硬碳高质量的选择硬碳材料是一种良好的钠离子电池负极材料，有高的克比容量，是一种快充负极材料，用于高倍率快充锂钠电池。
可乐丽拥有利用植物原料制造活性炭的技术，同时还在推进研发可用于锂离子充电电池的硬碳。不过，由于在电池材料方面缺乏经验，而且即使投产也没有针对电池厂商的销售网络，因此可乐丽在2011年初主动向已经开展硬碳业务的吴羽“抛出了合作的橄榄枝”。另一方面，虽然吴羽已经面向锂离子充电电池负极材料开展了以石油为原料的沥青类硬碳“Carbotoron P”业务，但一直没有涉足以植物为原料的硬碳业务。该公司期望采用植物原料后，“能够提供低成本产品，以及与以石油为原料的硬碳具有不同特性的产品”。吴羽化工希望今后在动力锂电池负极材料市场上获得20%的份额。
Bio Carbotoron的生产工厂将在可乐丽化学位于日本冈山县备前市的生产基地内投资15～20亿日元建设。计划在2015年之前引进具备3,000吨年产能的生产设备，确立可年产4,000吨Bio Carbotoron的体制。原料“有望采用压榨棕榈油后剩下的油棕榈渣”（可乐丽化学**董事社长岩胁伸夫）。
现阶段动力锂电池负极材料技术开发主要集中在石墨（暂以人造石墨为主）、硬碳、软碳、钛酸锂、合金类负极材料方面。其中，硬碳（HardCarbon）是指石墨化碳，是高分子聚合物的热分解，具有很高的可逆比容量，一般为500～700mAh。硬碳结构稳定且充放电循环寿命长，且碳锂电位能够高于0.2V，安全性能更好。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。
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。从真锂研究所掌握的资料来看，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。这些动力锂电池的单位重量输出密度均高达3,550～4,000W/kg，比原来镍氢电池（Ni-MH）的约1,200W/kg提高到了3倍以上。这里我们就简单介绍一下相关企业硬碳负极材料产品的开发情况和量产情况。 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。
硬碳负极材料
硬碳是指难石墨化碳，是高分子聚合物的热解碳。将具有特殊结构的交联树脂在1000'C左右熟解可得硬碳。这类碳在2500-C以上的高温也难以石墨化，常见的硬碳有树脂碳（如酚醛树脂、环氧树脂和聚糠醇PFA-C等）、有机聚合物热解碳（如PFA、PVC、PVDF和PAN等〉和炭黑（乙快黑）等*研究发现,硬碳材料均具有很高的可逆比容量（一般为500〜700mAh/g）。其中，聚糠醇树脂碳PFA-C其容量可达到400mAh/g,日本索尼公司已用作锂离子电池负极材料；含硫聚合物热解所得硬碳的比容量为500mAh/g,聚苯酚热解所得硬碳的比容量为580mAh/g；沥青、PVC、聚对苯撑(PPP)和环氧酚醛树脂热解所得硬碳的比容量均大于700mAh/gW。
硬碳有树脂碳(如酚醛树脂、环氧树脂、聚糠醇等)、有机聚合物热解碳。苏州硬碳价格优惠
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。辽宁硬碳专业团队
硬碳材料的结构与储锂机理
***不可逆容量较大是阻碍硬碳在锂离子电池上大规模商业化使用的主要原因。XingWeibing等°。〕对从蔗糖制取的硬碳具有较大不可逆容量有以下两方面的解释;(1)锂与电解液反应生成固体电解质(SEI)膜消耗了锂；(2)锂与吸附在硬碳纳米微孔中的杂质反应消耗了锂。锂与电解质的反应是无法避免的，除非两者不直接接触。正是这个电极表面的反应形成了SEI膜,此反应会导致50mAh/g的不可逆容量。而第二个原因通常会导致150mAh/g的不可逆容量。Be'guinF等口口进一步指出,是硬碳表面活性面积(ASA)而不是传统认为的BET比表面积与硬碳不可逆容量呈线性关系。这是因为BET比表面积只是一个由硬碳表面物理吸附氮气量所决定的几何参数。而SEI膜的形成产生的大量热量与表面的活性点数量息息相关。ASA对应的是硬碳表面的各种缺点〈堆积缺点，单个或多个空穴及断层)的累积面积。正是这些缺点吸附了大量锂离子，造成了硬碳过高的不可逆容量。因此,ASA是解释硬碳不可逆容量的通用参数。
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