开发高容量碳负极材料可进一步提高钠离子电池（NIBs）的能量密度。最近，中国科学院物理研究所（IOP-CAS）的研究人员开发了一种用于NIBs的高容量碳阳极（~400mAh g-1）。研究结果发表在“Science Bulletin”《科学通报》上。
自2010年以来，钠离子电池（NIBs）因其成本，资源优势以及在大规模储能系统中的应用而受到广泛关注。然而，钠离子电池电流尖峰的能量密度仍然是一个严峻的挑战，阻碍了大规模的商业应用。硬质碳具有容量大（~330mAh g-1）、循环稳定性好、初始库仑效率高、成本低、前驱体材料天然丰度高等优点，是早期工业NIBs最有前途的阳极之一。
尽管人们已投入大量精力开发高性能的碳阳极材料，但在放电-充电曲线中的一致性通常呈现为两个不同的区域：在~0.1 V以上的斜坡区域和~0.1V以下的平坦区域。通常，平坦区比斜坡区具有更高的容量，高容量碳阳极往往显示出相当大比例的平坦区能力，这在一定程度上可以进一步提高全电池的能量密度。因此，设计和发现具有大比例平坦容量的碳阳极可能是提高NIBs能量密度的潜在途径。
最近，中国科学院物理研究所（IOP-CAS）胡永生教授的研究小组在1900℃的高温石墨炉中炭化一种双蜂窝状结构碳材料。该碳阳极表现出~400mAh g-1的高容量，高于目前硬质碳材料的~330mAh g-1容量。其总容量的85% (> 330 mAh g-1) 来源于低于~0.1V的长低电位平台，这与典型的NIBs硬碳材料的曲线不同。当它与空气中稳定的Na0.9Cu0.22Fe0.30Mn0.48O2层状阴极偶联时，可获得~240Wh kg-1的高能量密度，具有良好的倍率性能和循环稳定性。这种有前景的碳阳极的发现有望为大规模电能存储的高能量密度NIBs提供进一步研究基础。
