Os carbonos duros são considerados um dos materiais anódicos mais promissores comercialmente para baterias de íons de sódio devido aos seus recursos abundantes, economia e desempenho de ciclagem estável. No entanto, continua a ser um desafio assustador common racionalmente a estrutura microcristalina e porosa do grafite do carbono duro para obter um desempenho avançado de armazenamento de sódio. Aqui, uma estratégia simples de engenharia molecular é desenvolvida para sintetizar carbono duro com diversas microestruturas grafíticas e estrutura de poros, modulando o grau de polimerização da celulose por meio de pré-tratamento. Notavelmente, a celulose com grau apropriado de polimerização é reticulada durante o processo de pirólise, formando grandes espaçamentos entre camadas e estrutura microcristalina de grafite curta multicamadas, resultando na formação de uma rica estrutura de poros fechados. Como consequência, o carbono duro best oferece uma capacidade reversível de 344,5 mAh g-1 a 0,05 A g-1 e desempenho de taxa superior de 251,2 mAh g-1 a 2 A g-1. Além disso, demonstra uma taxa de retenção de capacidade de platô de 85,2% sob condições de alta densidade de corrente. Além disso, a análise dinâmica e a difração de raios X in-situ (XRD) elucidam as vantagens eletroquímicas e os mecanismos de armazenamento de sódio. Este estudo lança luz fundamentalmente sobre o design molecular de carbonos duros à base de celulose, mostrando assim um potencial substancial para aplicação em dispositivos de armazenamento de energia econômicos e ecológicos.
