鈉（Na）金屬負極存在枝晶形成和可逆性差的問題，這主要是由不均勻的成核/生長和脆弱的固體電解質界面（SEI）引起的，這阻礙了其商業應用。

優化成核行為或SEI特征可改善Na沉積/剝離過程，但其長期循環穩定性仍然是一個巨大的挑戰，因為這些問題沒有在單個方法中得到充分優化/解決。

在此，南方科技大學黃立民教授等人提出將雙功能冠醚添加劑（CEA）引入常規的NaPF₆-二甘醇二甲醚電解液（記為CEA-X，X為CEA的質量百分比）以同時規避上述挑戰。CEA主要是指由幾個醚基組成的環狀化合物，廣泛用于檢測和回收離子，尤其是堿金屬離子。

目前，已有報道稱CEA可穩定鋰金屬負極。作者通過實驗研究（拉曼、核磁共振、原位OM和XPS）和理論計算（DFT、MD）表明CEA在改進電極性能方面具有雙重作用：一方面，CEA與Na⁺具有很強的親和力并有效地調節去溶劑化動力學，導致均勻的Na成核/生長。

另一方面，所得的Na⁺/CEA配合物具有強路易斯酸特性，因此易于吸引陰離子從而形成富含陰離子的溶劑化鞘和富含NaF的SEI。

圖1. CEA-0/CEA-5電解液中的Na沉積形態和相應的SEI結構

因此，基于CEA-5電解液的Na|Cu電池在1 mA cm^-2下超過一年（對應于4400次循環）的平均CE達到 99.95%。即使在高放電深度（75%）下，Na|Cu電池的平均CE也超過了99.95%且循環穩定性超過3000小時，超過了以往報道的大多數工作。

同時，基于CEA-5電解液的Na|Na對稱電池在5 mAh cm^-2的高循環容量下顯示出6000小時的壽命。

此外，這種概念很容易應用于鋅金屬電池，在N/P容量比為5:1、含CEA的條件下組裝的Zn|VS₂全電池在1 A g^-1下900次循環后具有96.9 %的高容量保持率，而未添加CEA的電池在380個循環后會出現快速容量衰減。總之，這項工作為通過同時調整成核行為和界面化學來構建穩定的金屬電池提供了機會。

圖2. CEA對鋅金屬電池穩定性的影響

A Dual-Function Additive to Regulate Nucleation Behavior and Interfacial Chemistry for Ultra-Stable Na Metal Anodes beyond One Year, Advanced Functional Materials 2022. DOI: 10.1002/adfm.202210206