摘要：在钠离子电池等能源存储领域的研究中，硬碳材料的微观结构参数 La 和 Lc 对其性能起着极为关键的作用。今天，就带大家深入了解 La 和 Lc 的计算方法及其背后的重要意义。

在钠离子电池等能源存储领域的研究中，硬碳材料的微观结构参数 La 和 Lc 对其性能起着极为关键的作用。今天，就带大家深入了解 La 和 Lc 的计算方法及其背后的重要意义。

La 主要通过 Raman 光谱进行计算，其，是为激光波长（532nm），和分别为 D 峰和 G 峰的强度。在实际操作中，首先需要对硬碳材料进行 Raman 光谱测试，获取准确的和数值。以研究中的硬碳材料为例，研究人员通过专业仪器测试得到了各材料的和值，进而代入公式计算出 La。如 MMZ 材料，其为 1362.0，为 1949.9（数据来源于表 S3），经过计算得出相应的 La 值[1,2]。不同材料的计算结果差异明显，这反映了材料微观结构的不同特性。

Lc 的计算则依赖于 XRD 测试数据，计算公式为。其中，是所用 X 射线的波长，固定为 0.154nm；是 XRD 峰的半峰宽（通过XRD量取，用弧度计算）；为衍射角；对于碳材料的 (100) 和 (002) 峰，值分别为 1.84 和 0.90。

同样以实际研究中的硬碳材料为例，先对材料进行 XRD 测试，确定 (100) 和 (002) 峰的和值。像 MMZ 材料的 (002) 峰，（表 S2），根据可算出，再将这些数据代入公式就能计算出 Lc 的值。不同材料的 Lc 值因其结构差异而各不相同[1,2]。

注意事项；为角度，转换为弧度，通过Excel的COS(RADIANS)函数转化。同时，半峰宽也是使用RADIANS函数将数值转化为弧度！

La 和 Lc 的值是硬碳材料微观结构的重要量化指标。La 与材料的缺陷密度、微晶边界紧密相连，其数值大小反映了材料在平面内的结构有序程度。而 Lc 则与石墨层的堆叠高度相关，体现了材料在垂直方向上的结构特征。

在钠离子电池性能方面，它们的影响也十分关键。当 La 小于 3.3nm 时，与材料的倍率性能呈正相关，意味着较小的 La 值有助于钠离子在材料中的快速嵌入和脱出，提升电池的充放电速度。但当 La 大于 3.3nm 时，随着 La 的增加，材料的倍率性能反而下降，这是因为较大的 La 值可能导致材料内部结构过于复杂，阻碍了钠离子的扩散路径。Lc 的值也对材料的储钠性能和倍率性能有重要影响，合适的 Lc 值能为钠离子提供适宜的储存空间和扩散通道，从而优化电池性能。

通过精确计算 La 和 Lc，并深入分析其与材料性能的关系，研究人员能够更好地设计和优化硬碳材料，为钠离子电池的发展注入新的活力，推动其在能源存储领域的广泛应用。

参考文献

[1] DOI: 10.1039/d3ee03347c

[2] DOI: 10.1021/acsaem.8b00354.

文章来源：电池宇宙探索者

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来源：锂电动态