1400小时，33 mV！南开大学焦丽芳团队，AEM！

钠金属电池（SMBs）作为下一代高能量密度低成本的先进二次电池，因钠金属负极的高内在活性而面临界面副反应和枝晶生长问题，导致电池性能下降和安全隐患。为此研究者们开发了多种策略，包括构建人工固态电解质界面、优化电解液体系、设计三维集流体和开发全固态电解质。

在此，南开大学焦丽芳团队提出通过累积滚轧键合技术制备了嵌入有掺锑氧化锡（ATO）纳米颗粒的钠(100)复合负极（ATO-12Na）。研究显示，该设计利用了钠(100)和ATO活性位点的高亲钠性，促进了复合负极表面形成富含无机物的固体电解质界面层进而有效引导了钠均匀沉积。

结果显示，该复合负极在钠沉积/剥离过程中展现出了优异的稳定性，对称电池在2 mA cm−2的电流密度下能够稳定运行超过1400小时，且过电位仅为约33 mV。此外，当与Na3V2(PO4)3（NVP）正极组装全电池时，其可实现超过4500个循环的稳定性，容量保持率高达80.7%。

图1. ATO-12Na的结构表征

总之，该工作通过ARB技术成功制备了具有Na(100)纹理的ATO-12Na复合负极。该负极不仅能促进表面形成富含无机物的固体电解质界面层，还可有效促进钠的均匀沉积。得益于Na(100)纹理的内在亲钠性以及ATO活性位点的高亲钠性，ATO-12Na复合负极在钠沉积/剥离过程中展现出了优异的稳定性。基于此，该复合负极在钠金属电池中表现出良好的电池性能和实用性。因此，该项工作为设计低成本、高安全性和高性能的钠金属电池提供了新思路。

图2. 全电池性能

文献信息

Na (100)‐Textured Electrode Embedded with Sb‐Doped SnO2 Nanoparticles for Dendrite‐Free Sodium Metal Batteries, Advanced Energy Materials 2024 DOI: 10.1002/aenm.202402284