近日，环化学院射线利用钻研所李珍钻研员和王官耀副钻研员合作在资料领域国际驰名期刊《Advanced Functional Materials》上颁发题为“In Situ Constructed Co/NaCl Mixed Ion/Electron-Conducting Interphase Enabling Dendrite-Free Sodium Metal Anodes”的钻研论文。

钠金属负极因其极高的理论比容量（1166 mAh g^?1）与低电化学还原电位（?2.73 V vs. SHE），鄙人一代高能量密度二次电池中展示出巨大利用潜力。然而，其高化学活性引发的枝晶成长、SEI膜不不变以及剧烈体积膨胀等问题，严沉造约了钠金属电池的现实利用。只管已有电解液优化、人为SEI构建和三维集流体等战术被提出，但在两全界面不变性、导电性及机械强度的同时实现钠金属电池的高倍率长命命循环，仍面对极大挑战。

为此，钻研团队提出一种原位构建的混合离子/电子导体（MIEC）人为界面层，通过CoCl₂与金属钠的原位取代反映，天生了由Co纳米颗粒与NaCl纳米晶体组成的双相结构（记作Co/NaCl）。该界面层中的NaCl相提供优异的Na⁺迁徙通路（扩散能垒仅为0.058 eV），而Co网络则具备良好的电子导电性与显著的亲钠性（吸附能为?5.98 eV），同时提升了界面的机械强度（杨氏模量为5.02 GPa），从而有效诱导钠的均匀沉积，抑造枝晶成长。得益于该MIEC人为SEI层的构建，钠金属负极在严苛电化学前提下展示出卓越的机能阐发：Co/NaCl/Na||Cu半电池在5 mA cm^?2/5 mAh cm^?2前提下不变循环1000圈，其均匀库仑效能高达99.89%
；对称电池在4 mA cm^?2/4 mAh cm^?2前提下持续运行1000幼时，对应放电深度高达75%
；全电池方面，与Na₃V₂(PO₄)₃正极匹配后，在8 C倍率下运行1000圈后仍维持82 mAh g^?1的高容量。该原位构建的Co/NaCl界面层兼具高效的离子/电子传输能力与机械韧性等特点，为不变钠金属负极提供了可规
；迪值男迈杈，对推动高比能钠金属电池的实用化拥有沉要意思。

Co/NaCl混合离子/电子导体抑造钠枝晶的示意图

亿万先生MR博士钻研生王艳为本文第一作者，李珍钻研员、王官耀副钻研员、十堰大学周文凤尝试师和上海理工大学吴超教授为通讯作者，亿万先生MR为第一实现单元和通讯单元。该钻研得到了国度天然科学基金、上海市白玉兰人才浦江项目和上海市天然科学基金等项主张赞助。

论文链接：https://advanced.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adfm.202508384