硬碳负极(hard carbon anode),工学-材料科学与工程-能源材料-[新能源材料]-锂离子电池,可以作为锂、钠、铝等金属离子电池负极的硬碳材料。硬碳是一种低温炭化制备的碳材料,其结晶性较差,无法石墨化。用于制备硬碳的原料很多,包括单糖、二糖和高聚糖类、生物质(淀粉、纤维素等)、高分子材料(酚醛树脂、环氧树脂、密胺树脂、聚糠醛、聚对苯撑、聚偏氟乙烯、聚苯胺、聚苯硫醚、聚萘等)、化石燃料类(煤)。硬碳长程无序,碳原子主要以sp2杂化方式结合,硬碳结构中的石墨微晶排列没有取向性,且石墨微晶之间相互交联,因此即使经2500℃以上高温处理,其结构也很难演变为石墨结构。硬碳负极在锂离子电池中具有高的可逆比容量,可达400毫安·时/克以上;采用的原料和制备条件的不同,其比容量也随之改变。硬碳的石墨网平面不发达、堆叠层数少、排列紊乱、面间距大、孔空间结构多,为锂离子的存储提供了良好的场所(包括边端和结晶表面),锂离子容易进出,充放电倍率性能好,可作为动力型锂离子电池的负极材料。