1步法开发了一种蜂窝状结构的分3D多孔Ni@Cu载体（图7d)791。钠的沉积过程中，Na 2优先被限制在3D多孔载体中，以填充蜂窝状结构的孔隙，实现无枝晶的钠沉积。由于具 3有优异的纳米/微观形貌特征，3DNi@Cu在电流密度为1.0mAcm2、面积容量为0.5mAh 4cm2的条件下，可稳定循环220圈。 Uniform Na"月u un作owire Cu substrate 442 Whkri Fully ch制ged 1mAem'.2mAn an hierarchic branches initial plating 5 3D Ni@Cu foil 6图7(a)钠金属在CuNW-Cu上循环沉积示意图。(b)裸泡袜铜和CuNW-Cu的首次充放电曲线。(c)全电池 7充放电示意图s1。(d3DNi@Cu中钠金属的沉积关意图7% 8Fig.7 (a)Schematic illustration of the Na plating processes on CuNW-Cu substrate.(b)The first charge- 9discharge profiles of bare Cu foam and CuNW-Cu.(c)Illustration of completely charged and discharged states of 1Othe full cellst01 (d)Schematic of the Na plating process on 3D Ni@Cu79 112.2亲钠金属戴体 7 12 与3D纯金属载体相比，负载亲钠纳米材料的金属载体可以表现出更多的灵活性和结 13构稳定性。金属载体作为骨架保证结构的稳定性和完整性，亲钠纳米材料通过优化界面来 14增强3D金属载体的钠性在电化学过程中，亲钠纳米材料和金属骨架协同控制钠成核、 15沉积和生长81-831入例如ag等通过化学沉积法制备出具有分层ZnO纳米棒阵列的3D泡 16沫铜载体(CF@O2。与纯3D泡沫铜相比，独特的3DCF@Z0载体具有高度亲钠性。 17垂直生长的分层2no纳米棒可以调节电场分布，使3DCF@ZnO载体上的Na均匀分布 l8(图8a)y?结果表明，3DCF@Z0载体显示出比铜箔和泡沫铜电极更小的电压滞后。通 19过多物理场仿真模拟对Na的沉积过程进行了成像。如图8b,c所示，在ZnO纳米棒的顶部 2O出现了聚集现象，这是由于Na的选择性沉积。当Na扩散到ZnO纳米棒的阵列时，Na可 2l以直接沉积在ZnO纳米棒上，使得Na分布均匀。Zheng等通过熔融Na和SnO2的合金化 22反应，开发了一种具有高度亲钠性的3DNa-Sn合金Na0载体31。得益于独特的结构设计 23和改进的表面化学，3DNa/SnO2复合负极的对称电池在1和2 mAh cm2条件下分别稳定循 24环700和500h,表现出优越的循环稳定性。如图8d所示，Na在NazO和Na1sSn4表面的结 25合能分别达到-2.03eV和-2.51eV,远高于裸钠。结果表明，Na可以优先吸附并均匀沉积 26在3DNa-Sn合金NaO载体上，从而改善电化学性能（图8e)。Sun等采用纳米氧化亚铜 27修饰的泡沫镍(CNF)作为金属钠沉积载体，引导金属钠在CNF骨架上均匀成核，抑制钠 28枝晶的生长（图8f)[71。设计的CNF具有以Cu2O为壳体，镍为芯的3D多孔核壳圆柱结步法开发了一种蜂窝状结构的分 3D 多孔 Ni@Cu 载体（图 7d）[79]。钠的沉积过程中，Na+ 优先被限制在 3D 多孔载体中，以填充蜂窝状结构的孔隙，实现无枝晶的钠沉积。由于具 有优异的纳米/微观形貌特征，3D Ni@Cu 在电流密度为 1.0 mA cm-2、面积容量为 0.5 mAh cm-2的条件下，可稳定循环 220 圈。 图 7 (a)钠金属在 CuNW-Cu 上循环沉积示意图。(b) 裸泡沫铜和 CuNW-Cu 的首次充放电曲线。(c)全电池 充放电示意图[80]。(d) 3D Ni@Cu 中钠金属的沉积示意图[79]。 Fig. 7 (a) Schematic illustration of the Na plating processes on CuNW-Cu substrate. (b) The first charge￾discharge profiles of bare Cu foam and CuNW-Cu. (c) Illustration of completely charged and discharged states of the full cells[80]. (d) Schematic of the Na plating process on 3D Ni@Cu[79] . 2.2 亲钠金属载体 与 3D 纯金属载体相比，负载亲钠纳米材料的金属载体可以表现出更多的灵活性和结 构稳定性。金属载体作为骨架保证结构的稳定性和完整性，亲钠纳米材料通过优化界面来 增强 3D 金属载体的亲钠性。在电化学过程中，亲钠纳米材料和金属骨架协同控制钠成核、 沉积和生长[81-83]。例如，Yang 等通过化学沉积法制备出具有分层 ZnO 纳米棒阵列的 3D 泡 沫铜载体 (CF@ZnO)[82]。与纯 3D 泡沫铜相比，独特的 3D CF@ZnO 载体具有高度亲钠性。 垂直生长的分层 ZnO 纳米棒可以调节电场分布，使 3D CF@ZnO 载体上的 Na+均匀分布 （图 8a）。结果表明，3D CF@ZnO 载体显示出比铜箔和泡沫铜电极更小的电压滞后。通 过多物理场仿真模拟对 Na+的沉积过程进行了成像。如图 8b,c 所示，在 ZnO 纳米棒的顶部 出现了聚集现象，这是由于 Na+的选择性沉积。当 Na+扩散到 ZnO 纳米棒的阵列时，Na+可 以直接沉积在 ZnO 纳米棒上，使得 Na+分布均匀。Zheng 等通过熔融 Na 和 SnO2的合金化 反应，开发了一种具有高度亲钠性的 3D Na-Sn 合金/Na2O 载体[83]。得益于独特的结构设计 和改进的表面化学，3D Na/SnO2复合负极的对称电池在 1 和 2 mAh cm-2条件下分别稳定循 环 700 和 500 h，表现出优越的循环稳定性。如图 8d 所示，Na 在 Na2O 和 Na15Sn4表面的结 合能分别达到-2.03 eV 和-2.51 eV，远高于裸钠。结果表明，Na+可以优先吸附并均匀沉积 在 3D Na-Sn 合金/Na2O 载体上，从而改善电化学性能（图 8e）。Sun 等采用纳米氧化亚铜 修饰的泡沫镍 (CNF) 作为金属钠沉积载体，引导金属钠在 CNF 骨架上均匀成核，抑制钠 枝晶的生长（图 8f）[75]。设计的 CNF 具有以 Cu2O 为壳体，镍为芯的 3D 多孔核壳圆柱结 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 26 27 28 录用稿件，非最终出版稿