尽管钠金属电池被认为是下一代高能电池中最有前途的候选者之一。然而其不可控的钠枝晶生长严重阻碍了钠金属电池的应用。
近日，美国达特茅斯学院李玮瑒教授，电子科技大学康毅进教授报道了将SnO2量子点（QDs）均匀分散并完全覆盖在3D碳布支架上（SnO2−CC），将熔融Na快速注入到SnO2−CC支架中（Na/SnO2−CC）作为独立的负极材料。结果显示，与平板电极上不受控制的Na枝晶生长不同，Na在Na/SnO2−CC支架上实现了密集而均匀地沉积。
文章要点
1）由于SnO2 QDs上的Na成核势垒较低，SnO2与Na离子之间存在亲和力，从而获得了定点定向的无枝晶钠沉积的电极。
2）实验结果显示，得益于无枝晶的优势，Na/SnO2-CC电极可以在对称电池中以20 mA cm-2的超高电流密度稳定运行达400个循环。此外，在Na-Na3V2(PO4)3全电池中，经过400次循环，在5 C的倍率下的可逆容量达到52 mAh g-1。
参考文献
Ying Xu, et al, SnO2 Quantum Dots Enabled Site-Directed Sodium Deposition for Stable Sodium Metal Batteries, Nano Lett., 2020
DOI: 10.1021/acs.nanolett.0c04566
https://dx.doi.org/10.1021/acs.nanolett.0c04566
