针对钠离子电池阳极材料容量不足与循环稳定性差的问题，开发了一种基于生物质碳的三层核壳结构复合电极材料，包括：外层碳壳、中间氮掺杂碳层，内层生物质碳基底。外层碳壳起提升导电性的作用；中间氮掺杂碳层为金属硫化物提供电子传输通道，增加活性位点并缓冲体积膨胀；内层生物质碳通过自掺杂的 C-S 键化学吸附多硫化物抑制穿梭效应。
二、成果特点
通过原位生长法将硫化钴纳米颗粒嵌入氮掺杂碳层并包覆聚多巴胺衍生的外部碳壳，兼具生物质碳的低成本、环境友好特性与硫化钴的高理论容量，解决了传统金属硫化物电极体积膨胀、导电性差及多硫化物“穿梭效应”等关键问题。
材料作为钠离子阳极在 10 A/g 电流密度下循环 2000 次后容量保持 186.15 mAh/g，衰减率仅 0.012%。在 10 A /g 的大电流下循环次数超过 2000 次，显著提高了钠离子电池的循环性能。
钠离子电池因其资源丰富、成本低、安全性高，短期内可在储能、低速交通等领域实现商业化突破，长期则有望通过材料体系优化，向中高端动力电源场景延伸，成为一种替代锂电池的重要技术路径。
