北京我市在金属钠负极研究方面取得新进展
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在北京市自然科学基金-海淀原始创新联合基金重点研究专题项目资助下，北京科技大学范丽珍教授课题组开展“高性能柔性电解质的合成及其在固态锂电池中的应用研究”。金属钠负极由于其超高比容量以及资源、价格优势而被认为具有重要的应用前景，但是与金属锂负极的问题类似，寻找有效抑制钠枝晶生长的方法成为当前亟待解决的科学问题，课题组围绕这些问题进行了研究。研究发现表面纳米化的三维铜作为金属钠的优良集流体，实现了金属钠均匀可控的沉积和生长，有效提高了其电化学性能。表面的纳米线能够将金属钠沉积产物限制在纳米结构中，稳定了SEI膜的形成并且抑制枝晶生长；纳米线结构显著提高集流体沉积位点和活性面积，有利于Na+在电极/电解液界面处的扩散，降低成核势垒和局部电流密度，从而促进金属钠的均匀沉积。金属钠在表面纳米化的三维铜集流体上沉积/剥离时展现出了较低的电压极化（**mV）和极高的库伦效率（**.*%），在*mAh cm-*面容量下可以稳定运行****h以上，且由于表面纳米线结构和泡沫铜三维孔道结构的协同作用，金属钠可以以极高的沉积容量（**mAh cm-*）稳定循环****h以上。此外，通过电沉积得到的复合钠-铜金属负极还可以与过渡金属硫化物正极匹配，组装成的全电池体系由于负极侧极高的金属钠利用率而表现出理想的能量密度（***Wh kg-*），为发展性能稳定的钠金属电池拓展研究思路。此项成果近日发表于Energy Storage Materials (即时影响因子IF》**)。
