中山大学材料科学与工程学院刘勇教授课题组在前期工作以石墨诱导生长高度有序结构硬碳的基础上，进一步发现施加合适的压强使石墨与生物质前驱体充分接触的条件下，可以外延生长出大面积的类石墨晶体。通过透射电镜、X射线衍射和拉曼光谱面扫描成像等分析确定这是一种新的碳同素异构体，属于六方晶系，空间群P63/mmc (194)，其晶格常数(a=b=3.528 Å，c=9.6Å, α=β=90°, γ=120°) 和 (002)晶面间距d=4.8 Å相对于石墨的晶格常数(a*= b^*=2.4704 Å, c^*=6.7244 Å, α^*=β*=90°, γ^*=120°)和(002)晶面间距d=3.376 Å恰好同比例增大了1.428倍。类石墨晶体中完美的平行碳片层结构及大的(002)晶面间距有利于钠离子的可逆嵌入和脱出，从而提高了钠离子电池的首次库伦效率。作为钠离子电池负极实现了95.0%的首次库伦效率和极高的可逆容量(343 mAh/g)，达到了商业化锂离子电池石墨负极的同等水平。还通过原位拉曼光谱发现类石墨晶体的G峰强度和位置在充放电过程中几乎保持不变，证实钠离子可以在无缺陷晶体中实现高度可逆的嵌入和脱出。相关成果以“Intergrowth of Graphite-Like Crystals in Hard Carbon for Highly Reversible Na-Ion Storage”发表在Advanced Functional Materials上。