固态钠电池（SSNBs）因其电池层面的高安全性、丰富的材料资源和低成本而引起了人们的广泛兴趣。目前SSNBs发展的主要挑战之一是在电化学循环过程中抑制钠枝晶的形成。

近日，德国IEK-1的Qianli Ma发现，Na|NZSP界面表现出一种特殊的镀钠行为，枝晶生长在未被Na电极覆盖的Na_3.4Zr₂Si_2.4P_0.6O₁₂ （NZSP）表面。

文章要点

1）通过对枝晶形成过程的operando观察，研究人员证实了金属枝晶在表面的生长。原位扫描电子显微镜微电极实验清楚地表明，电极表面的枝晶生长随电流密度的变化而变化。

2）对镀态NZSP陶瓷表面的扫描电子显微镜观察表明，沿陶瓷晶界形成的主要是钠。钠金属的TPB、NZSP晶界附近的表面和气相(或非保护性涂层相如指甲油、NaH₂PO₄和NaOH)可能是形成表面枝晶的活性区域。通过用保护性涂层(NaNO₃或NaCl)封闭大气，表面枝晶完全消失。

3）Na|NZSP|Na对称电池的CCD最大增加到14 mA cm⁻²。当电流密度分别为3 mA cm⁻²和5 mA cm⁻²时，电池可以分别承受1 mA cm⁻²和1 mA cm⁻²的至少1000 h，电池仍能分别存活180 h和12 h，表明NZSP对Na树枝晶的形成具有较强的耐受性。

参考文献

Qianli Ma, et al, Enhancing the Dendrite Tolerance of NaSICON Electrolytes by Suppressing Edge Growth of Na Electrode along Ceramic Surface, Adv. Energy Mater. 2022

DOI: 10.1002/aenm.202201680

https://doi.org/10.1002/aenm.202201680