由于金属钠(Na)的几个优点，例如相对高的理论容量、低氧化还原电位、广泛的可获得性和低成本，Na金属电池得到了广泛研究，其有望在电动车辆和电网规模的能量存储领域中发挥主要作用。尽管人们已经付出了相当大的努力来利用MXene基材料来抑制Na枝晶，但是实现Na金属负极的稳定循环仍然极具挑战性，这是由于例如由严重副反应引起的低库仑效率(CE)所致。
近日，哈工大Bo Wang，王殿龙教授，新加坡国立大学Ximeng Liu，新加坡科技研究局John Wang将g-C3N4层原位附着在Ti3C2 MXene表面上，诱导表面态重建，从而在MXene和g-C3N4之间形成具有优异亲钠性的稳定异质界面，以抑制副反应并引导均匀的Na离子流。
文章要点
1）3D构造不仅可以降低局部电流密度以促进均匀的Na电镀/剥离，而且可以减轻体积变化以稳定电解质/电极界面。
2）因此，3D Ti3C2 MXene@g-C3N4纳米复合材料大大提高了不对称半电池的平均CEs效率(在1 mA h cm-2和0.5 mA cm-2下为99.9%)，对称电池具有长期稳定性(高达700 h)和稳定循环(在2°C下高达800次循环)，进一步开发的全电池具有出色的倍率性能(高达20 C)。
本研究展示了一种开发实用高性能钠金属负极的方法。
参考文献
Changyuan Bao, et al, 3D Sodiophilic Ti3C2 MXene@g-C3N4 Hetero-Interphase Raises the Stability of Sodium Metal Anodes, ACS Nano, 2022
DOI: 10.1021/acsnano.2c07771
https://doi.org/10.1021/acsnano.2c07771
