CVD growth of N-doped graphene NaCl 6 ,C atom·N atom N-doped graphene microcubes -BNFa 一NG-NFeN Na sSn ● Na meta NaF/SnO:@rGO Guided ne nuc Stable SEl 1 90 th ot Na m 2图3(a)氮掺杂石墨烯立方体(PN-G)复合结构的制备示意图(b)钠在G-NF电极上的成核和生长过 3程，以及在1mAcm2、1 mAh cm2条件下，Na、BNF@Na和NGNF@Na对称电池的恒电流充放电曲线 4I59。钠金属在(C)rG0载体和(dNaF/SnO2@rG0载体的沉科赊意图6o1。 5Fig.3 (a)Schematic illustration of N-doped graphene microcube (PN-G)preparationts)(b)Schematic 6illustration of the Na nucleation and growth process on the NG-NF electrode,and Voltage profiles of Na 7plating/stripping in three styles of symmetric cells,that is,Na foil,BNF@Na,and NGNF@Na cells at 1 mAcm 8for 1 mA h cm51 Schematic illustration of the Na deposition process:(c)non-uniform or irregular growth of Na 9metal on rGO or scaffolds:(d)guided uniform Na plating in NaF/SnO:@G 101.2碳纳米管基结构 111.2.1 碳纳米管结构 12 碳纳米管(CNTs)作为3的景电载体具有许多优点：(1)交错导电网络具有较大的比表 13面积，可以降低电流密度， 抑制钠枝晶的生长：(2)CNTs管状结构之间存在大量的孔洞， 14可以有效缓解钠沉积鎔解过程中的体积变化。Yan等报道了一种由3D打印技术构建的人 15工rGO/CNT气凝胶，并将其作为钠的沉积载体61。rGO/CNT气凝胶的厚度可以通过控制 16打印次数调整。通过合理的结构设计，GO/CNT可有效降低局部电流密度，提供丰富的活 17性成核位点，使钠沉积均匀，克服了钠枝晶的问题。通过多物理场仿真模拟可知，rG0/ 18CNT微晶格气凝胶表面电流密度分布均匀，从而促进均匀的钠沉积。此外，组装了 19Na@rGO/C个NVP@C-rG0全电池（图4a),全电池稳定循环100圈后，容量为67.6mA 20hg(图4b。除了预沉积法和熔融钠灌注法，Kim等人通过简单的滚压和折叠方式制备 2l了CNT-Na复合电极[62l。随着CNT含量的增加，钠的成核能显著降低。因此，Na@rGO/ 22CNT对称电池稳定循环700h,表现出小的过电位（图4c)。分析表明，Na和CNT-Na具 23有不同的钠成核模式，钠成核优先发生在成核能较低的CNT-Na表面，使钠沉积更加均匀 24(图4d),从而表现出更小和稳定的极化电压（图4e)。结果证实，CNT-Na电极在0.5 25mAcm2和1 mA h cm2条件下的循环稳定性约为NaNa对称电池的5倍。图 3 (a) 氮掺杂石墨烯立方体 (PN-G) 复合结构的制备示意图[58]。(b) 钠在 NG-NF 电极上的成核和生长过 程，以及在 1 mA cm-2、1 mAh cm-2条件下，Na、BNF@Na 和 NGNF@Na 对称电池的恒电流充放电曲线 [59]。钠金属在 (c) rGO 载体和 (d) NaF/SnO2@rGO 载体的沉积示意图[60]。 Fig. 3 (a) Schematic illustration of N-doped graphene microcube (PN-G) preparation[58]. (b) Schematic illustration of the Na nucleation and growth process on the NG-NF electrode, and Voltage profiles of Na plating/stripping in three styles of symmetric cells, that is, Na foil, BNF@Na, and NGNF@Na cells at 1 mAcm-2 for 1 mA h cm-2 . [59] Schematic illustration of the Na deposition process: (c) non-uniform or irregular growth of Na metal on rGO or scaffolds; (d) guided uniform Na plating in NaF/SnO2@rGO[60] . 1.2 碳纳米管基结构 1.2.1 碳纳米管结构 碳纳米管 (CNTs) 作为 3D 导电载体具有许多优点: （1）交错导电网络具有较大的比表 面积，可以降低电流密度，抑制钠枝晶的生长；（2）CNTs 管状结构之间存在大量的孔洞， 可以有效缓解钠沉积/溶解过程中的体积变化。Yan 等报道了一种由 3D 打印技术构建的人 工 rGO/CNT 气凝胶，并将其作为钠的沉积载体[61]。rGO/CNT 气凝胶的厚度可以通过控制 打印次数调整。通过合理的结构设计，rGO/CNT 可有效降低局部电流密度，提供丰富的活 性成核位点，使钠沉积均匀，克服了钠枝晶的问题。通过多物理场仿真模拟可知， rGO/ CNT 微晶格气凝胶表面电流密度分布均匀，从而促进均匀的钠沉积。此外，组装了 Na@rGO/CNT//NVP@C-rGO 全电池（图 4a），全电池稳定循环 100 圈后，容量为 67.6 mA h g-1（图 4b）。除了预沉积法和熔融钠灌注法，Kim 等人通过简单的滚压和折叠方式制备 了 CNT-Na 复合电极[62]。随着 CNT 含量的增加，钠的成核能显著降低。因此，Na@rGO/ CNT 对称电池稳定循环 700 h，表现出小的过电位（图 4c）。分析表明，Na 和 CNT-Na 具 有不同的钠成核模式，钠成核优先发生在成核能较低的 CNT-Na 表面，使钠沉积更加均匀 （图 4d），从而表现出更小和稳定的极化电压（图 4e）。结果证实，CNT-Na 电极在 0.5 mA cm-2和 1 mA h cm-2条件下的循环稳定性约为 Na/Na 对称电池的 5 倍。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 录用稿件，非最终出版稿