5、钠金属负极优化策略:在钠金属负极领域,目前已发展了多种策略用于改善钠金属负极性能,以获得高库仑效率和长寿命钠金属电池,主要分为以下四种:
1)复合钠金属负极:通过将钠金属与亲钠宿主材料复合,可以有效缓解钠沉积/剥离过程中产生的体积波动,还能降低有效电流密度,并为钠沉积提供大量的成核位点。
2)集流体改性:构造三维(3D)集流体,不仅可以降低局部电流密度,减缓钠枝晶生长,还可缓解钠金属在沉积/剥离过程中体积变化。
3)电解液优化:通过加入添加剂或者盐调控SEI膜的组分和形态,促使SEI膜稳定形成。
4)构建人工界面层:通过物理、化学方法构建高性能人工界面层,不仅能够有效避免钠金属与电解液直接接触,减少副反应发生和电解液消耗,还有利于Na+快速扩散和均匀沉积,减少钠枝晶形成。
6、小结:钠金属负极由于其高的比容量、低的氧化还原电位以及资源优势被认为是钠电池极佳的负极材料。但是,不稳定的固体电解质界面(SEI)以及钠枝晶生长问题阻碍了其实际应用。为了解决钠金属负极存在的问题,人们尝试通过设计客体材料、稳定的界面层、稳定的电解液等手段对其进行优化。随着多种策略的研究及应用,钠金属负极的实用化进程在不断推进。在不久的将来,高能量密度的实用化钠电池也许就会应用到多个领域。
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