鈉金屬電池（SMBs）被認為是實現高能量密度電池的一個有前景的途徑，顯示出在大規模儲能方面的應用潛力。然而，由于鈉金屬負極枝晶的生長，其循環穩定性和可逆性受到重大挑戰。

圖1 Co-Sn的制備以及在鈉金屬穩定化中的應用示意

上海大學吳超、李珍、溫州大學侴術雷等報告了一種活性/非活性的Co-Sn合金界面，以抑制Na枝晶在苛刻的測試條件下的生長。研究顯示，Co-Sn合金通過提供豐富的成核點最大限度地提高了Sn的利用率，而Co在合金化過程中發揮了協同作用，緩解了Sn納米顆粒的體積變化，加強了沉積的Na與Co-Sn界面的相互作用。合金界面通過最初的Sn-Na合金反應有效地降低了Na的成核過電位。

密度泛函理論（DFT）計算顯示，Na和Co之間有很強的吸收能量，這可以增加沉積的Na和Co-Sn界面之間的相互作用，防止Na從Na金屬的根部沉積/剝落。

圖2 半電池性能

因此，在4、12、16 mA cm^-2和4 mA h cm^-2條件下，Co-Sn合金涂層銅箔（記為Co-Sn@Cu箔）分別確保了鈉金屬負極令人滿意的循環穩定性和高CE。對稱Na||Na電池在4、8、12 mA cm^-2和4 mA h cm^-2條件下分別穩定地循環了7800、7000和4200小時，DOD高達66.67%。此外，全電池采用穩定的鈉金屬負極和由NaTi₂(PO₄)₃制成的厚正極（超過10 mg cm^-2）組裝而成，在負極與正極容量（N/P）比為2的情況下提供了出色的性能（800次）。

圖3 全電池性能

Long Cycle Life and High-Rate Sodium Metal Batteries Enabled by an Active/Inactive Co-Sn alloy Interface. Advanced Functional Materials 2023. DOI: 10.1002/adfm.202302062