NaF富集SEI层

高电流密度下无枝晶

在三维多孔骨架上构建快速离子传导通道，使钠金属阳极在高电流密度下实现致密无枝晶沉积。

Lu, Xuan · 赵洪阳 · Qin, Yanyang · Matios, Edward · Luo, Jianmin · Ruochen, Chen · 胡楠 · 文博 · Zhang, Yanan · 李宇航 · He, Qiangrui · 林建德 · 张凯 · 王红康 · Xi, Kai · Su, Yaqiong · Hu, Xiaofei · 丁书江 · Li, Weiyang

ACS Nano 2023

具体参数

面积容量

{'zh': '10', 'en': '10'} mAh cm⁻²

电流密度

{'zh': '10', 'en': '10'} mA cm⁻²

容量保持率

{'zh': '97.8', 'en': '97.8'} %

技术优势

钠能均匀长满

原位生成的NaF富集SEI层沿镍骨架形成三维连通的离子传导通路，大幅降低Na⁺扩散势垒，使钠离子能快速到达整个三维结构内部，实现致密填充。

高压实密度负极

在 10 mAh cm⁻² 的大面积容量下对称电池仍能稳定循环，说明沉积的钠层致密均匀，没有枝晶穿透隔膜的风险。

高倍率循环寿命长

以 Na₃V₂(PO₄)₃ 为正极组装的全电池在 5C 高电流下循环 300 次后容量保持率高达 97.8%，证明该负极材料可承受快速充放电的严苛条件。

应用场景

• 钠金属电池阳极：直接用作钠金属电池负极集流体，原位构建稳定 SEI 抑制枝晶。
• 高倍率钠电池：高电流密度下仍能均匀沉积钠，支撑快充钠电池设计。
• 储能器件：高面容量、长循环，提升钠基储能器件的能量密度和寿命。
• 金属阳极保护：利用 NaF 富集 SEI 层保护金属钠，减少与电解液的副反应。