鈉金屬已被認為是實現下一代電池系統高能量密度和低成本最有希望的負極。然而，不受控制的枝晶生長、無限的體積膨脹和不穩定的固體/電解質界面相嚴重阻礙了鈉金屬負極的實際應用。

深圳大學何傳新、中科大余彥等通過將熔融的Na注入由硒化銅納米片修飾的多孔銅框架中，獲得了功能性復合Na負極（Na₂Se/Cu@Na）。

圖1. Na₂Se/Cu@Na復合負極的合成過程示意圖

Na₂Se/Cu@Na具有以下優勢：

i）Cu₂Se納米片可以賦予Cu骨架親鈉性（親鉀性），并通過虹吸效應促進Na（K）的滲透；

ii）包括Na₂Se/Cu（K₂Se/Cu）納米片的反應產物可以促進Na（K）離子遷移，并通過離子/電子傳導框架誘導Na（K）成核；

iii）與傳統的金屬氧化物和金屬硫化物相比，硒金屬表現出更高的電導率，由于電極反應動力學更快，有利于重新分配離子濃度。

圖2. 半電池性能

因此，獲得的復合Na負極（Na2Se/Cu@Na）在電流密度為1 mA cm^-2、固定容量為1 mAh cm^-2時在碳酸酯電解液中表現出超過500小時的穩定剝離/沉積循環壽命。當這種復合負極與Na₃V₂(PO₄)₃(NVP)正極耦合時，Na₂Se/Cu@Na‖NVP的全電池在10 C(1 C=100 mA g^-1)下循環800次后仍能保持97 mAh g^-1的高容量。

此外，超薄的復合Na負極和相應的軟包電池可以實現實際應用。至于復合K負極（K₂Se/Cu@K），在電流密度為0.5 mA cm^-2、固定容量為0.5 mAh cm^-2時，對稱電池的循環壽命可以保持在1000小時以上。這項研究為設計結構化的Na（K）金屬負極鋪平了一條重要的道路，以協同改善電極的穩定性。

圖3. 全電池性能

Homogeneous Metallic Deposition Regulated by Porous Framework and Selenization Interphase Toward Stable Sodium/Potassium Anodes. Advanced Functional Materials 2022. DOI: 10.1002/adfm.202210166