钠金属负极因其超高的比容量、低的氧化还原电位以及丰富的钠资源而引起了人们的广泛关注。然而，由于金属钠沉积不均匀和不可控的枝晶生长，钠金属负极的循环稳定性和安全性较差，这在很大程度上阻碍了其实际应用。

基于此，西南大学徐茂文教授，Yuruo Qi报道了首次提出通过构建具有丰富缺陷和“梯度亲钠”特性的三维碳基体来调节钠的沉积行为，实现无枝晶的钠金属负极。

文章要点

1）梯度亲钠结构是由于碳材料的无序度和缺陷浓度不同所致，其中碳球呈随机取向的短碳层，碳纤维呈较发达的石墨化结构，具有平行的长碳层。结果表明，金属钠优先沉积在更无序的碳球上，扩散到碳纤维上，然后逐渐扩展到整个电极上，最终形成无枝晶的钠沉积。3D“梯度亲钠”骨架结构可诱导均匀的镀钠，具有无枝晶钠负极的优点。

2）所提出的结构显示出令人印象深刻的降低成核过电位性能，即使在10 mA cm^-2时也有相当低的成核过电位，仅为11.1 mV。在重复镀钠/剥离钠的过程中也表现出极好的循环稳定性，在5 mA cm^-2的约1500次循环中保持了99.96%的高电导率。此外，该结构在对称电池（5 mA cm^-2下1000 h以上的稳定小极化电压为12 mV）和全电池中具有很好的实用电极应用前景。

这项工作的发现为通过调整钠的沉积行为来构建稳定的、无枝晶的钠金属负极提供了一种有效解决方案。

参考文献

Liang Yue, et al, Low-Barrier, Dendrite-Free, and Stable Na Plating/Stripping Enabled by Gradient Sodiophilic Carbon Skeleton, Adv. Energy Mater. 2021

DOI: 10.1002/aenm.202102497

https://doi.org/10.1002/aenm.202102497