北航,Nature Synthesis!
材料人
2025-12-17 10:30
文章摘要
背景:金属钠因其高理论比容量和低氧化还原电位在高能量密度钠电池领域具有广阔应用前景,但钠活性高、机械性能差及易黏附磨损等问题导致可规模化制备且性能稳定的薄钠负极难以实现,严重制约了钠电池的基础研究与实用化进程。研究目的:针对金属钠机械可加工性差的关键科学技术难题,提出界面润滑与功能改性协同策略,旨在实现大面积超薄(≤50 μm)钠箔的规模化制备。结论:通过以自润滑聚二甲基硅氧烷(PDMS)为多功能添加剂,在轧制过程中形成表面润滑膜并在钠金属表面构建机械稳固的界面层,成功制备出大面积、超薄且机械强度增强的钠箔;该钠箔硬度提升8倍,抗拉强度增强,表面粗糙度降低,空气稳定性显著改善;基于此组装的Ah级软包电池展现出高能量密度和良好循环性能,验证了该策略的有效性和普适性,为可持续、低成本、高能量密度钠金属电池奠定了材料基础。
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