“无负极”钠金属电池（SMB）因其资源丰富，具有较高的能量，有望成为下一代电池。然而，其循环性能仍然不足以实际应用。

近日，德国乌尔姆亥姆霍兹研究所Stefano Passerini，Alberto Varzi开发了一种金属有机骨架(MOF)衍生的铜碳(Cu@C)复合材料作为亲钠层来提高库仑效率(CE)和循环寿命。

文章要点

1）研究发现，Cu颗粒可以提供丰富的形核位置来在空间上引导钠的沉积，而碳骨架提供空洞体积以避免在电镀/剥离过程中体积的变化。结果表明，镀铜碳的铜箔和铝箔(简称为铜铜碳箔和铝铜碳箔)可以作为钠电镀/剥离的高效集电体，在0.5 mA cm⁻²和1 mA h cm⁻²下分别循环近1600和240 h。

2）原位膨胀测量表明，Cu@C促进了致密钠沉积的形成，从而抑制了副反应、枝晶生长和死钠的积累。

3）研究人员将这种集流体用于使用碳涂层Na₃V₂(PO₄)₃(NVP/C)和铜硒化物(Cu_2−xSe@C)正极的钠金属电池，实现了出色的倍率性能和改进的循环性能。值得注意的是，以Al-Cu@C为负极、NVP/C为负极的无负极钠电池表现出高达99.5%的充放电性能和较长的循环寿命。

参考文献

Huihua Li, et al, Sodiophilic Current Collectors Based on MOF-Derived  Nanocomposites for Anode-Less Na-Metal Batteries, Adv. Energy Mater. 2022

DOI: 10.1002/aenm.202202293

https://doi.org/10.1002/aenm.202202293