近日,我院教师张远俊副教授作为第一作者在中科院SCI分区二区TOP期刊《Journal of Power Sources》(IF:9.794)上以湖州学院为第一单位发表题为“Amorphous phosphatized hybrid interfacial layer for dendrite-free sodium deposition”的研究论文。该论文的作者还包括我院教师陈海峰副教授以及王永亚副教授。
钠金属负极具有高的理论容量(1166 mAhg-1)和低的氧化还原电势(−2.71V vs标准氢电极);同时,钠元素在地壳中的储量丰富,且价格低廉,在大规模应用时具有明显优势。但是,钠金属的电沉积和溶出可逆性差,钠枝晶的产生严重制约了钠金属负极的应用。
针对钠金属负极存在的枝晶等问题,张远俊副教授等人的研究团队设计制备了一种新型无定型磷化三钠/溴化钠混合界面层(a-Na3P/NaBr),采用原位反应的方法直接在钠金属负极表面制备具有纳米结构的a-Na3P/NaBr界面层,制备的界面层不仅具有高稳定性,而且能够实现钠金属负极无枝晶、高可逆的电化学循环过程。其优异电化学性能主要体现在:1)在3 mAh cm-2和 3 mA cm-2条件下,Na||a-Na3P/NaBr@Cu电池具有高的循环效率(99.5%);2)在3 mAh cm-2和 3 mA cm-2条件下,Na||Na对称电池具有超长的循环寿命(2000 h)3)应用a-Na3P/NaBr界面层的Na||普鲁士蓝全电池在循环1200圈后具有超高的容量保持率(98%)。
论文链接:https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0378775323003981