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1可以有效地降低局部电流密度,也减轻了金属钠体积膨胀对电池性能的影响。在三维骨架 2表面引入亲钠层,不仅可以提高三维骨架对钠的润湿性,而且促进电场的均匀分布,导致 3Na的均匀扩散,通过调控金属钠的成核及沉积行为,有效抑制了钠枝晶的生长。本文综述 4了近年来应用于金属钠负极的三维骨架材料的研究进展,包括碳基骨架、金属骨架和 5MXne基骨架。到目前为止,金属钠负极的研究虽然取得了一些显著的进展,但仍面临许 6多挑战。在此,我们提出了三维导电载体在金属钠负极中应用的潜在前景和未来发展方向。 个 (1)不同导电载体对抑制钠枝晶生长和提高电化学性能有不同的作用。到目前为止, 8还没有完全揭示不同导电载体钠枝晶的形成和演化过程。因此,阐明亲钠导电骨架表面性 9质与钠枝晶生长机理之间的潜在关系,需要加强相关的理论研究。同时,为了揭示钠沉积/ 10溶解过程中载体的结构演变规律,有必要建立原位/非原位技术协同研究的方法,更好地了 11解钠金属在3D导电载体中的成核和生长。 12 (2)为了使电池的能量密度最大化,应限制3D导电载体在整个复极史的重量和 13体积百分比。优化载体结构与钠的质量体积之间的定量关系,以及对池循环性能、枝晶 14抑制和能量密度的影响还需要进一步研究。 15 (3)3D导电载体的顶部Na浓度较高,输运阻力较低, 当N大量沉积时, 易于局部 16堆积。为了解决局部富集沉积和钠枝晶生长的问题,应充分利用3D亲钠载体的底部结构, 17引导钠的梯度沉积,自下向上促进钠的生长,从而降低钠枝品形成的可能性。 18 综上所述,采用3D导电载体材料可显著提高钠金属负极的安全性和循环寿命。采用 19多种策略相结合的研究方法将促进钠金属负极的实用化进程 我们相信,通过不断的努力, 20钠金属负极必将实现商业化应用。 非最 录用稿件可以有效地降低局部电流密度,也减轻了金属钠体积膨胀对电池性能的影响。在三维骨架 表面引入亲钠层,不仅可以提高三维骨架对钠的润湿性,而且促进电场的均匀分布,导致 Na+的均匀扩散,通过调控金属钠的成核及沉积行为,有效抑制了钠枝晶的生长。本文综述 了近年来应用于金属钠负极的三维骨架材料的研究进展,包括碳基骨架、金属骨架和 MXene 基骨架。到目前为止,金属钠负极的研究虽然取得了一些显著的进展,但仍面临许 多挑战。在此,我们提出了三维导电载体在金属钠负极中应用的潜在前景和未来发展方向。 (1)不同导电载体对抑制钠枝晶生长和提高电化学性能有不同的作用。到目前为止, 还没有完全揭示不同导电载体钠枝晶的形成和演化过程。因此,阐明亲钠导电骨架表面性 质与钠枝晶生长机理之间的潜在关系,需要加强相关的理论研究。同时,为了揭示钠沉积/ 溶解过程中载体的结构演变规律,有必要建立原位/非原位技术协同研究的方法,更好地了 解钠金属在 3D 导电载体中的成核和生长。 (2)为了使电池的能量密度最大化,应限制 3D 导电载体在整个复合电极中的重量和 体积百分比。优化载体结构与钠的质量/体积之间的定量关系,以及对电池循环性能、枝晶 抑制和能量密度的影响还需要进一步研究。 (3)3D 导电载体的顶部 Na+浓度较高,输运阻力较低,当 Na+大量沉积时,易于局部 堆积。为了解决局部富集沉积和钠枝晶生长的问题,应充分利用 3D 亲钠载体的底部结构, 引导钠的梯度沉积,自下向上促进钠的生长,从而降低钠枝晶形成的可能性。 综上所述,采用 3D 导电载体材料可显著提高钠金属负极的安全性和循环寿命。采用 多种策略相结合的研究方法将促进钠金属负极的实用化进程。我们相信,通过不断的努力, 钠金属负极必将实现商业化应用。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 录用稿件,非最终出版稿
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