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鈉金屬電池（NMBs）作為下一代可充電池已經引起了越來越多的關注。如何提高它們在有限鈉過量條件下的循環穩定性和安全性，特別是零鈉過量（即無負極結構），是非常需要的，但仍然具有挑戰性。

圖1. 人工HCOONa界面的設計和合成

廈門大學方曉亮等證明了在鈉金屬負極（NMA）上自然形成的固體電解質界面（SEI）的成分之一-甲酸鈉（HCOONa）是設計高性能人工SEI層有希望的候選者，它可以抑制鈉枝晶的形成并減少鈉和電解質之間的副反應。研究顯示，在鈉金屬表面預制的均勻的HCOONa層，作為一種通用的SEI層，結合了低離子擴散屏障和高電解質電阻的優點，可引導均勻的鈉沉積，并將NMA與液態電解液隔離。

圖2. 具有人工HCOONa界面的均勻Na沉積

得益于顯著抑制的副反應，HCOONa修飾的Na箔負極（HCOONa-Na）在高電流密度下具有高穩定和可逆的Na沉積/剝離行為。此外，當Na₃V₂(PO₄)₃(NVP)被用作正極時，HCOONa-Na|NVP全電池在有限Na過量條件下表現出更強的倍率能力和循環穩定性。

更重要的是，HCOONa界面在無負極NMB中非常有效。在商用銅箔集流體上原位形成的HCOONa單分子層使無負極的Cu|NVP電池在0.5C的條件下實現了超過400次的循環穩定性，這是迄今為止無負極NMB中報告的最長循環壽命。

圖3. 無負極Cu|NVP電池的性能

Robust Anode-Free Sodium Metal Batteries Enabled by Artificial Sodium Formate Interface. Advanced Energy Materials 2023. DOI: 10.1002/aenm.202204125

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廈門大學方曉亮AEM：人工甲酸鈉SEI使無負極鈉金屬電池成為可能

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