西工大马越EnSM: SnSb二元合金在受限纳米空间内诱导异质成核，实现无枝晶、高能量/功率密度的柔性钠金属电池

可充电钠（Na）金属电池（SMBs）提供了一种超越主流锂离子电池（LIBs）技术的高能量密度、低成本的替代储能技术。然而，其实际应用需要在器件水平上对钠负极的性能进行评估，并减轻安全风险，即机械应力、电极粉碎化和动态界面特性等。

在此，西北工业大学马越教授等人提出了一种轻质的N掺杂碳纳米纤维基材（SnSb@NCNF），其中SnSb纳米微晶单分散在介孔内。

合金化诱导的Na₁₅Sn₄和Na₃Sb中间体充当异质亲钠“磁铁”，以均匀化Na离子通量并将Na沉积物限制在纳米空间内。此外，金属凝固的成核理论及DFT计算阐明了定向Na传播使负极利用率最大化。

图1. SnSb@NCNF的合成及表征

通过适当的Na电镀调控，SnSb@NCNF衬底与NaVPO₄F正极集成在5 mAh单层软包电池中表现出高循环耐久性（500次循环后容量保持率为96.3%）和高比能量/功率密度，即使在重复的机械弯曲情况下也是如此。

异质成核过程的纳米限制提供了一种可行的方法来减轻几何变形或高面积容量负载时的枝晶形成，这启发了对能量密集、机械柔性电池系统的进一步探索。

图2. 基于SnSb@NCNF基材的全电池的电化学性能

SnSb Binary Alloy Induced Heterogeneous Nucleation within the Confined Nanospace: Toward Dendrite-Free, Flexible and Energy/Power Dense Sodium Metal Batteries, Energy Storage Materials 2021. DOI: 10.1016/j.ensm.2021.07.032

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西工大马越EnSM: SnSb二元合金在受限纳米空间内诱导异质成核，实现无枝晶、高能量/功率密度的柔性钠金属电池

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