双梯度三维钠负极骨架

无枝晶长循环

亲钠性和导电性同时从底向上梯度递减，引导钠从骨架底部优先成核沉积，从根本上抑制枝晶并充分利用内部空间。

Yiteng, Han · Jitong, Wang · Zhengkun, Guo · Zhao, Yaran · Chen, Xiang · Chen, Chengcheng · Zhou, Xunzhu · Li, Lin · 孙建超

Science China Chemistry 2025

参数信息

成核过电位

11 mV

对称电池循环寿命（1.5 mA cm⁻²）

1900 h

对称电池循环寿命（20 mA cm⁻²）

1000 h

全电池循环后容量保持率

82.4 %

全电池循环后比容量

67.6 mAh g⁻¹

技术优势

钠从底部开始沉

底部导电性和亲钠性同时最高，理论计算和实验都证明钠优先在骨架底部成核并无枝晶沉积。

大电流下扛得住

在 20 mA cm⁻²/20 mAh cm⁻² 的严苛条件下能稳定循环 1000 小时，远优于无梯度电极。

全电池循环千次

与 NVP 正极组装的全电池在 10 C 倍率下循环 1000 次后仍保持 82.4% 容量。

应用场景

• 钠金属电池：直接替换现有钠负极集流体，抑制枝晶提升循环寿命。
• 高比能钠电池：底部沉积充分利用骨架空间，可提升面容量和能量密度。
• 储能系统：大电流下长循环，适合高功率储能场景的钠电池负极。