鈉金屬電池（SMBs）被認(rèn)為是實(shí)現(xiàn)高能量密度電池的一個(gè)有前景的途徑，顯示出在大規(guī)模儲(chǔ)能方面的應(yīng)用潛力。然而，由于鈉金屬負(fù)極枝晶的生長(zhǎng)，其循環(huán)穩(wěn)定性和可逆性受到重大挑戰(zhàn)。

圖1 Co-Sn的制備以及在鈉金屬穩(wěn)定化中的應(yīng)用示意

上海大學(xué)吳超、李珍、溫州大學(xué)侴術(shù)雷等報(bào)告了一種活性/非活性的Co-Sn合金界面，以抑制Na枝晶在苛刻的測(cè)試條件下的生長(zhǎng)。研究顯示，Co-Sn合金通過(guò)提供豐富的成核點(diǎn)最大限度地提高了Sn的利用率，而Co在合金化過(guò)程中發(fā)揮了協(xié)同作用，緩解了Sn納米顆粒的體積變化，加強(qiáng)了沉積的Na與Co-Sn界面的相互作用。合金界面通過(guò)最初的Sn-Na合金反應(yīng)有效地降低了Na的成核過(guò)電位。

密度泛函理論（DFT）計(jì)算顯示，Na和Co之間有很強(qiáng)的吸收能量，這可以增加沉積的Na和Co-Sn界面之間的相互作用，防止Na從Na金屬的根部沉積/剝落。

圖2 半電池性能

因此，在4、12、16 mA cm^-2和4 mA h cm^-2條件下，Co-Sn合金涂層銅箔（記為Co-Sn@Cu箔）分別確保了鈉金屬負(fù)極令人滿意的循環(huán)穩(wěn)定性和高CE。對(duì)稱Na||Na電池在4、8、12 mA cm^-2和4 mA h cm^-2條件下分別穩(wěn)定地循環(huán)了7800、7000和4200小時(shí)，DOD高達(dá)66.67%。此外，全電池采用穩(wěn)定的鈉金屬負(fù)極和由NaTi₂(PO₄)₃制成的厚正極（超過(guò)10 mg cm^-2）組裝而成，在負(fù)極與正極容量（N/P）比為2的情況下提供了出色的性能（800次）。

圖3 全電池性能

Long Cycle Life and High-Rate Sodium Metal Batteries Enabled by an Active/Inactive Co-Sn alloy Interface. Advanced Functional Materials 2023. DOI: 10.1002/adfm.202302062