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图5磷功能化硬碳材料电子电导的改善（a）硬碳材料HC和HC-P15的倍率性能（b）O=P-O-Na模型中，百年P和O原子的态密度对比（c）磷功能化硬碳材料电化学性能得以改善的原理示意图将杂原子的引入硬碳中，百年在一定程度上能够使碳材料的费米能级向导带偏移，提升材料的电子电导，依据上述构建的钠吸附模型，通过密度泛函理论计算可获知，除P-O-Na以外，相较于C-Na（即未加入磷的碳），其他三种模型在费米能级处的态密度均显著增加，说明磷添加后形成的P=O和P-C键能显著加强材料的导电性，在而解释了HC-P15极佳的倍率性能以及较小的电荷转移阻抗。其中，航新P=O键存在两种Na吸附模型。
其优异的电化学性能得益于千层糕状的形貌，征程均匀的粒径分布和低的比表面积（RSCAdvances2017,7,5519–5527）。【成果简介】 近日，王杰北京理工大学吴锋院士团队的吴川教授和白莹教授研究小组与美国阿贡国家实验室陆俊教授（共同通讯）在国际知名期刊Advanced EnergyMaterials上发表了题为InsightsintotheNa+ StorageMechanismofPhosphorus-FunctionalizedHardCarbonasUltra-HighCapacityAnodes的研究论文。然而，精神碳负极通常有两个特征，精神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。
此外，怕苦怕死研究还发现，怕苦怕死锐钛矿TiO2放电过程中，大半径的钠离子嵌入导致锐钛矿相二氧化钛电极材料发生部分还原，从而形成无定型相，并且在之后的循环过程中无定型相具有电化学活性，可以有效储钠。此外，奋斗所形成P=O官能团中的O原子在费米能级处的电子密度显著增加，因此大幅提升了硬碳材料的电子导电性。
基于以上储钠机理，百年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。
以廉价且环保的聚乙烯吡咯烷酮（PVP）为碳源，航新静电纺丝法制备纤维状前驱体，航新分别在800–1200oC裂解制备了千层糕状硬碳材料，在最佳的碳化温度1000oC下裂解得到的硬碳材料，循环100周后容量保持率高达94%。研究了无粘结剂层状纳米花结构Mn3O4作为锌离子电池正极材料的电化学性能，征程并结合非原位表征探索了其储锌机制（J.Mater.Chem.A2018,6,9677–9683）。
在5、王杰10Ag-1下，Zn/LVO-250电池分别循环500、1000圈后仍有232、192mAhg-1，在10Ag-1下相比Zn/VO-250电池展现出较好的电化学性能。该电池在倍率与大电流密度循环测试中展现出较高的容量与稳定性，精神并且在0、50℃的高低温极端环境中仍然保持优异的电化学性能。
同时与广泛用于水系锌离子电池的Zn(CF3SO3)2电解液相比，怕苦怕死这项工作使用ZnSO4电解液的成本低很多。奋斗图3Zn/LVO-250电池的CV曲线与对应赝电容分析及GITT曲线与对应扩散系数计算图Zn/LVO-250电池在不同扫描速率下的CV曲线图。
