徐茂文教授课题组在Advanced Energy Materials发表最新研究成果
近日，材料与能源学院徐茂文教授课题组在钠金属负极材料研究上取得了新进展。相关研究成果“Low-Barrier, Dendrite-Free, and Stable Na Plating/Stripping Enabled by Gradient Sodiophilic Carbon Skeleton”在《Advanced Energy Materials》上在线发表, 该期刊为能源领域Top期刊，影响因子29.368。西南大学为该成果的第一完成单位，硕士研究生岳亮第一作者，徐茂文教授为最后通讯作者。
非原位扫描电镜研究结果表明，金属钠优先在石墨化程度更低和缺陷浓度更高的碳微球周围发生沉积/剥离，然后在逐渐铺展到碳纤维及电极平面上。这种梯度有序的沉积过程，可以减少金属钠的垂直生长，实现无枝晶钠金属负极。
该工作证明了无序的碳基材料对于实现无枝晶且稳定的 Na 金属负极是有效的。特别是无序碳基体由随机取向的高度无序碳球和相对有序的碳纤维组成，形成独特的“梯度亲钠”结构。 结果表明，独特的“梯度亲钠“结构诱导了碳球和碳纤维的连续 Na 沉积/溶解行为。这项工作不仅阐明了提钠金属负极高性能的潜在机制，而且为构建无枝晶且稳定的金属负极提供了新的途径。 此外，在这项工作中获得的这些发现强调了一个事实，即具有丰富缺陷的无序碳材料更有利于钠的均匀沉积/溶解。
该工作是徐茂文教授团队继Nat Commun. 2021, 12, 6347; Nat Commun. 2020, 11, 5242; Adv. Energy Mater. 2021, 11, 2000681; Adv. Funct. Mater. 2021, 31, 2001952; Nano Energy. 2021, 86, 106142.在储能领域又一最新研究成果。该研究工作得到国家自然科学基金、重庆市自然科学基金、中央高校基本业务费的资助。
论文链接：Yue, L., Qi, Y. R., Niu, Y. B., Bao, S. J., Xu, M. W., Low-Barrier, Dendrite-Free, and Stable Na Plating/Stripping Enabled by Gradient Sodiophilic Carbon Skeleton. Adv. Energy Mater. 2021, 2102497.