Os materiais de carbono dura derivados da biomassa atraíram juros consideráveis devido à sua abundante disponibilidade e altas capacidades de armazenamento de sódio. No entanto, otimizar o desempenho de armazenamento de sódio desses materiais requer controle preciso dos componentes e microestrutura da biomassa. Aqui, relatamos uma estratégia de densificação de pressão quente simples e eficaz para otimizar a estrutura de poros fechados e as propriedades microcristalinas da fibra de madeira carbonizada (CWF), melhorando significativamente a capacidade da plataforma e a eficiência coulômbica inicial (gelo) de baterias de íons de sódio (SIBS). Esses resultados demonstram que um tratamento apropriado para pressionar a quente promove a recristalização da celulose amorfa em WF, facilita a decomposição da hemicelulose e contribui para a formação de poros mais fechados, maior espaçamento entre camadas e menor área de superfície específica durante a carbonização de alta temperatura. Simulações de dinâmica molecular são empregadas para elucidar o mecanismo pelo qual um aumento nas estruturas de defeitos durante a prensagem a quente leva a uma expansão do espaçamento entre camadas e um aumento no teor de carbono SP2 durante a pirólise. Sob as condições de um teor de umidade inicial de 50% de WF e uma pressão premente de 6 MPa, as fibras de madeira carbonizadas densificadas (DCWF – 6) exibem uma alta capacidade específica de 427,1 Mah G -1 a uma densidade de corrente de 0,1 A G -1, com um gelo de 86%. Além disso, eles mostram excelente desempenho de taxa, mantendo uma capacidade específica de 197,7 Mah G -1 a uma densidade de corrente de 4,0 A G -1. Essa estratégia de densificação de pressão quente simples e de baixo custo é altamente eficaz e é uma grande promessa para melhorar a densidade de energia dos SIBs com potencial aplicabilidade a outros precursores de biomassa.
