本报讯（全媒体记者 韩如意）手机、电动车快充时总“掉链子”？这背后，往往是电池材料“跟不上”反应节奏。如今，中国科学技术大学的一项最新研究，为破解这一难题提供了全新思路。近日，傅尧教授、李闯研究员团队成功揭示了一种让电子和离子在硬碳材料中“协同快跑”的新机制，为高性能钠离子电池的研发打开了关键突破口。
　　钠离子电池，被视作锂离子电池的“最佳替补”。它拥有钠资源丰富、耐低温、寿命长等天然优势，在大规模储能、低速电动车等领域前景广阔。
　　但要让钠电池真正跑起来，核心在于负极材料——硬碳。它结构特殊，由随机堆叠的碳层和微孔构成，本应是储存钠离子的理想“容器”。然而，问题也随之而来：这种无序的结构，让电子难以快速传导，钠离子的扩散也像在迷宫中穿行。结果就是，电池在快充时“跟不上节奏”，出现明显的动力学瓶颈。
　　如何让电子和离子都能在硬碳中“畅通无阻”？这正是团队攻关的关键。
　　研究团队从自然界找到灵感——生物维管束能高效协同传输“信号”与“养分”。受此启发，他们提出了一种“超分子桥接”策略：在硬碳表面，用化学键“桥接”上碳量子点，成功构筑出一种全新的氮掺杂硬碳材料。
　　在这种材料中，电子与离子各有一条“高速路”，却又通过共价键紧密连接，形成双连续传输网络。通过在硬碳表面共价桥接，成功制备了具有电子-离子双连续超快传输特性的氮掺杂硬碳。所形成的双连续传输网络均匀嵌入硬碳基质，显著提升了电子电导与离子迁移效率，并通过化学键合增强了硬碳材料的结构稳定性。
　　更值得关注的是，团队还利用椰壳粉等常见生物质原料验证了这一策略的普适性，意味着该技术具备较好的产业化推广潜力。
　　通过多尺度结构表征和原位测试，团队系统阐明了这种双连续结构如何实现电子从“类石墨畴”到封闭孔隙、钠离子从表面吸附到孔内填充的协同传输机制。这不仅为理解硬碳储钠过程提供了新的理论模型，也为未来高性能钠离子电池负极材料的设计指明了一条清晰、可复制的技术路径。
　　在新能源材料领域，从“机理突破”到“实用方案”，往往需要跨越漫长的鸿沟。而这项研究，恰好在这条路上架起了一座坚实的桥。