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中南大学
导读
钠枝晶在钠反复镀层/电解过程中的不可控生长导致了钠金属电池的库仑效率低、循环寿命短和安全问题。
近日，中南大学张治安教授等人在在国际知名期刊Energy Storage Materials上发表题为“Encapsulating sodium deposition into carbon rhombic dodecahedron guided by sodiophilic sites for dendrite-free Na metal batteries”的文章。Yangyang Xie为本文第一作者。
此外，与Na3V2（PO4）2F3（NVPF）正极配套的全电池具有优异的循环性能，其可逆比容量为113 mAh g-1，容量保持率为90%。这为无枝晶钠金属负极的钠形核和生长提供了一种设计思路。
关键词
金属有机框架，多孔固氮碳菱形十二面体，钠金属负极，嗜碱位置，无枝晶
背景简介
通常可以通过合理设计人工固体电解质界面和优化电解质或固体电解质的应用和采用稳健矩阵的构造等方法来解决此问题。在上述方法中，合理设计多孔碳基体是一种很有潜力的方法，因为它们在降低电流密度和缓冲循环过程中的巨大体积变化方面具有固有的优势。
然而，在许多情况下，这些未改性的碳基体缺乏钠沉积的成核点，无法有效地控制金属钠的成核并进一步阻碍钠枝晶的形成。幸运的是，通过引入杂原子的嗜钠位点，可将嗜钠碳基质调节成嗜钠宿主。另一种添加钠核晶种的方法是用贵金属（如Ag）来制备钠质涂层，这种涂层可以在低过电位的情况下诱导钠的均匀成核和沉积。然而，引入的涂层增大了离子传输路径和界面阻抗，而且大多数基体都是开放的骨架，不能有效地抑制Na在封闭空间的沉积，从而进一步诱导了Na枝晶的形成。
核心内容
图1. CoNC形貌特征
文章链接:
https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S240582972030180X
老师简介:
张治安 中南大学教授 博士生导师
研究领域为新能源材料与器件，主要涉及电化学储能材料与材料冶金。承担国家自然科学基金、国家重点研发计划、国家科技支撑计划、国家863计划、湖南省自然科学基金、深圳市基础研究等项目。申请国家发明专利100余项，获得授权国家发明专利50余项。在Advanced Energy Materials，Energy Storage Materials，Journal of Materials Chemistry A等国际期刊上发表SCI论文150余篇，其中高被引论文10余篇。出版译著《锂二次电池原理及应用》和《超级电容器：材料、系统及应用》两部，撰写《Carbon Nanomaterials Sourcebook, Volume II》章节。培养研究生20余名，获得湖南省优秀硕士学位论文6人。获得中南大学本科教学质量优秀奖和中南大学研究生教学质量优秀奖。
信息来源：http://faculty.csu.edu.cn/zhangzhian/zh_CN/index.htm
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