钠金属电池由于其高能量密度、低氧化还原电位和廉价的材料价格，被认为是下一代储能装置的有前途的候选材料。然而，Na金属负极通常表现出众所周知的问题，包括活性Na损失的逐渐增厚的界面和具有安全隐患的不可控Na金属枝晶生长。

近日，澳大利亚伍仑贡大学Yun-Xiao Wang，Chao Wu，温州大学侴术雷教授，武汉大学Yuliang Cao报道了一种通过水热组装和热还原制备锚定有MgF₂纳米晶的RGO气凝胶的简单方法。

文章要点

1）具有3D导电骨架和丰富多孔结构的气凝胶结构降低了局部电流密度，并提供了互连的空隙空间以容纳Na金属的沉积。此外，MgF₂组分在实现非枝晶和高度可逆的镀钠/剥离中起着关键作用。在第一次镀Na的初始阶段，MgF₂纳米晶体可以转化成Mg(成核位置)和NaF(固体电解质界面)。这种Mg亲钠晶种保证了均匀的钠成核和生长。同时，富含NaF的保护层随着镀覆/剥离循环而发展，这抑制了Na枝晶生长并防止了持续的电解质耗尽。

2）MgF₂@RGO气凝胶作为多功能主体来调节Na金属的均匀沉积，使得Na负极具有高度稳定的循环稳定性。进一步，限制在MgF₂@RGO气凝胶主体中的钠金属负极和Na₃V₂(PO4)₃ (NVP)正极相结合的钠金属全电池提供了增强的循环稳定性和倍率性能，表明其具有巨大的实际应用潜力。

参考文献

Lingfei Zhao, et al, In Situ Plating of Mg Sodiophilic Seeds and Evolving Sodium Fluoride Protective Layers for Superior Sodium Metal Anodes, Adv. Energy Mater. 2022

DOI: 10.1002/aenm.202200990

https://doi.org/10.1002/aenm.202200990