Bi单原子碳管集流体

无负极钠电长效循环

Bi单原子位点取代传统铜箔集流体，引导钠均匀成核并稳定SEI，让无负极钠电池不再被枝晶和死钠拖垮。

Sun, Zhefei · Zhang, Jiaming · Yang, Huiping · 孙志毅 · 章庆 · Chen, Haoyu · Quanzhi, Yin · Feng, Shijie · Han, Jiajia · 曾林 · 陈文星 · 李劼 · 张立 · Dong-Liang, Peng · 张桥保

Advanced Materials 2025

具体参数

平均库仑效率

99.6 %

循环寿命

1000 h

循环次数

240

技术优势

长得匀，不堆枝晶

Bi单原子的强亲钠性引导Na在集流体上均匀成核，避免局部优先生长形成枝晶。

SEI更结实

Bi-N3S1位点抑制电解液过度分解，促进形成富含无机组分的SEI膜，提升界面稳定性。

高倍率下仍高效

在12 mA cm⁻²的高电流密度下，平均库仑效率仍高达99.6%，说明钠的沉积/剥离可逆性极佳。

应用场景

• 无负极钠电池：不用金属钠负极，直接提升能量密度和安全性，本材料让无负极设计可行。
• 钠金属电池：用亲钠Bi位点调控Na沉积，解决钠金属电池的枝晶和死钠难题。
• 高能量密度储能：取消负极活性物质，相同体积下存更多能量，本技术直接提升体系比能。
• 电池集流体：用Bi单原子碳管替代铜箔，兼具集流和成核调控双重功能。