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Molten Na D-HCE -20mA -4.0 mA/cm .10- 0. 71m 4.5 7Y 02 mAicm -16.4 mv 20 me (min) Step I:Process the inedible coconut clothing Step ll:Carbonization under argon at 850 step I step ll aphitized carbon microspheres SE Upon cycling Carbonizatio 1 Melamine foam 2图6(a)钠-碳毡(Na/C)复合电极的制备61。(b)钠金属在C、纯CNF和D-HCF电极上的初始成核能。 3(c)不同电流密度下D-HCF的初始成核能。(@,e)的金属沉积在Cu箔和D-HCF上的光学照片。(①利用 4生物质废弃椰衣制备3D0-CC℉载体的示意图但金属钠封装在碳纳米薄片中的示意图。()钠金属沉 5积后石墨化碳微球的SEM图像761。()Au/CF载体的制备示意图71。 6Fig.6(a)Fabrication of the Na/C composite anode71.The initial voltage profiles of Na deposition(b)on planar 7Cu,pure CNF,and D-HCF electrodeav0.2mA mand on(c)D-HCF at various current densities.Optical photos 8of Na deposition on (d)planar Cu and fe)D-HCF with an areal loading of 8.0 mAh cm.711(f)Fabrication 9schematic of 3D O-CCF matrix from biomass waste coconut coat.(g)Schematic illustration of the encapsulated 10Na configuration where the majority of nanoscale metallic Na is embedded inside the graphitized nanosheets.(h) 11SEM image of the GGMs after Na deposition71 (i)Fabrication schematic of Au/CF host77. 122、3D金戴你结构 132.1金戴体结的 14 通过对微观结构进行设计,稳定可靠的3D金属载体是抑制钠枝晶生长的另一种有效 15策略70金属载体不仅可以使电场分布更加均匀,而且可以提供丰富的Na沉积位点, 16有利于钠的均匀成核。例如,Wang等通过表面改性的方法在3D多孔泡沫铜上原位生长 17了铜纳米线(CuNW-Cu)8o1。如图7a所示,形成铜纳米线后,CuNW-Cu的比表面积明显增 I8加,不仅为Na提供了均匀的扩散途径和足够的成核位点,而且降低了局部电流密度,这 19使金属钠在CuNW-Cu的成核过电位远低于泡沫铜载体(图7b)。作为高强度的3D载体, 2OCNW-Cu可以将沉积的Na限制在其纳米线的增强区域,从而有效抑制钠枝晶的生长。由 21于独特的结构,在1.0mAcm2和2.0 mAh cm2条件下,CuNW-Cu表现出超过1400h的高 22可逆钠沉积剥离行为。以FeS2为正极,Na@CuNW-Cu为负极,设计并测试了全电池(图 237c)。得益于在CuNWCu的高度稳定性,全电池在电流密度为0.2Ag'、可逆容量为320 24mAhg的条件下稳定循环50圈。为了简化制备过程,降低生产成本,Xu等通过简单的一图 6 (a) 钠-碳毡 (Na/C)复合电极的制备[67]。(b) 钠金属在 Cu、纯 CNF 和 D-HCF 电极上的初始成核能。 (c) 不同电流密度下 D-HCF 的初始成核能。(d,e) 钠金属沉积在 Cu 箔和 D-HCF 上的光学照片[71]。(f) 利用 生物质废弃椰衣制备 3D O-CCF 载体的示意图[19]。(g) 金属钠封装在碳纳米薄片中的示意图。(h) 钠金属沉 积后石墨化碳微球的 SEM 图像[76]。(i) Au/CF 载体的制备示意图[77]。 Fig. 6 (a) Fabrication of the Na/C composite anode[67]. The initial voltage profiles of Na deposition (b) on planar Cu, pure CNF, and D-HCF electrode at 0.2 mA cm-2 and on (c) D-HCF at various current densities. Optical photos of Na deposition on (d) planar Cu and (e) D-HCF with an areal loading of 8.0 mAh cm-2 . [71] (f) Fabrication schematic of 3D O-CCF matrix from biomass waste coconut coat. (g) Schematic illustration of the encapsulated Na configuration where the majority of nanoscale metallic Na is embedded inside the graphitized nanosheets. (h) SEM image of the GCMs after Na deposition[76]. (i) Fabrication schematic of Au/CF host[77] . 2、3D 金属载体结构 2.1 金属载体结构 通过对微观结构进行设计,稳定可靠的 3D 金属载体是抑制钠枝晶生长的另一种有效 策略[78-80]。3D 金属载体不仅可以使电场分布更加均匀,而且可以提供丰富的 Na+沉积位点, 有利于钠的均匀成核。例如, Wang 等通过表面改性的方法在 3D 多孔泡沫铜上原位生长 了铜纳米线 (CuNW-Cu)[80]。如图 7a 所示,形成铜纳米线后,CuNW-Cu 的比表面积明显增 加,不仅为 Na+提供了均匀的扩散途径和足够的成核位点,而且降低了局部电流密度,这 使金属钠在 CuNW-Cu 的成核过电位远低于泡沫铜载体(图 7b)。作为高强度的 3D 载体, CuNW-Cu 可以将沉积的 Na+限制在其纳米线的增强区域,从而有效抑制钠枝晶的生长。由 于独特的结构,在 1.0 mA cm-2 和 2.0 mAh cm-2条件下,CuNW-Cu 表现出超过 1400 h 的高 可逆钠沉积/剥离行为。以 FeS2为正极,Na@CuNW-Cu 为负极,设计并测试了全电池(图 7c)。得益于在 CuNWCu 的高度稳定性,全电池在电流密度为 0.2 A g-1、可逆容量为 320 mA h g-1的条件下稳定循环 50 圈。为了简化制备过程,降低生产成本,Xu 等通过简单的一 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 录用稿件,非最终出版稿
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