尽管人们在稳定金属钠负极和防止枝晶形成方面进行了大量研究，然而由于存在一系列复杂的失效模式，包括不均匀的钠成核和随后的枝晶形成，在高面容量和电流密度下仍然很难实现金属钠负极的长期稳定。

近日，烟台大学姜付义教授，孙建超报道了设计了一种具有3D管状结构的含氧碳化椰子骨架（O-CCF）以有效抑制钠枝晶生长。

文章要点

1）O-CCF 的3D管状结构可以调节电场的均匀分布，使Na⁺在电极表面均匀扩散。含氧官能团的亲钠性有助于吸附Na⁺，降低了O-CCF表面的钠成核能。

2）得益于3D管状结构与含氧官能团的相互作用，O-CCF支撑的钠负极在50 mA cm⁻²的电流密度下，可以剥钠/镀钠循环10000次以上，5 mA cm⁻²时的库仑效率99.6%，面积容量为10 mAh cm⁻²时可稳定循环1000次。作为概念验证，研究人员组装了O-CCF//Na-Na₃V₂(PO₄)₃(NVP)和Na-O-CCF//Fe₇S₈的全电池，其显示出优异的电化学性能。

这项工作为制备安全的钠金属负极提供了一种很有前途的策略。

参考文献

Tianjiao Li, et al, Superior Sodium Metal Anodes Enabled by Sodiophilic Carbonized Coconut Framework with 3D Tubular Structure, Adv. Energy Mater. 2020

DOI: 10.1002/aenm.202003699

https://doi.org/10.1002/aenm.202003699