金属Na具备较高的理论比容量（mAh/g）和较低的电化学电位，是志向的钠金属电池（SMB）负极材料。但是暂时钠金属仍存在一些对比严峻的题目没有办理。首先金属钠负极在络续的充放电历程中会构成枝晶穿透隔阂，引发电池短路进而致使电池过热以至自燃等严峻平安题目。其次在充放电历程中枝晶会摆脱Na金属负极变为“死钠”，致使电池容量损失和裁减轮回寿命。其余由于Na金属和液体电解质之间的副反响，在Na负极表面上屡屡构成不不乱的SEI膜，耗费电解质并致使库仑效率低。暂时采纳的办理办法有优化电解液配方、妆点Na金属表面和计算繁杂的3D集流体。

相关Li金属负极的协商讲明，领导Li初始成核阶段完结其集流体上的平匀堆积是相当首要的。具备洪量Li成核位点的高表面积集流体将低沉部分电流密度，低沉Li核尺寸并因而束缚Li枝晶的成长。受锂金属负极协商的警示，开垦具备高比表面积的“亲钠”矩阵增进Na金属的堆积和剥离办理枝晶成长题目有用办法。

悉尼科技大学的汪国秀教讲课题组初度引入机能化的共搀杂碳纳米管中心层来调控无枝晶纳米钠金属负极的成核行动。将氮和硫共搀杂碳纳米管（NSCNT）安放在Na金属箔的顶部做为中心层以构成Na/NSCNT负极，如图1所示。碳纳米管上的N和S官能团领导初始Na成核和直接在多孔NSCNT纸上平匀堆积而不构成枝晶。碳纳米管上的N和S官能团能够领导Na初始成核而且直接在多孔NSCNT纸上平匀堆积而不构成枝晶。终究获患有特别不乱和高度可逆的Na堆积和剥离行动，次轮回平匀库仑效率为99.8％。其它，Na/NSCNT对称电池也呈现出优良的轮回不乱性。当用于在钠-氧（Na-O2）电池中，相关于天真钠金属负极，Na/NSCNT负极的电化学机能显然抬高。

图1.a）Na金属负极和Na/NSCNT负极上的金属Na堆积示企图。NSCNT的b）TEM和c）HRTEM图象。d）NSCNT中C，O，N和S的TEM元素mapping。e-g）NSCNT的XPS图。h，i）NSCNT的SEM图。j）NSCNT相片。

图2.a）Na原子与Al，Cu，CNT，NCNT，SCNT和NSCNT的分离能。Na原子和b）Al，c）Cu，d）CNT，e）NCNT和f）NSCNT吸附位的变形电荷密度。

图3.a）对称电池中Na和Na/NSCNT电极的轮回不乱性的对比。b-d）第1次，第20次，第次和第次轮回中Na和Na/NSCNT电极的响应电位散布。e）20次轮回以前和以后Na负极和Na/NSCNT负极的原位SEM图象。

图4.a）Na-O2电池示企图。b-d）Na和Na/NSCNT负极在Na-O2电池中的轮回机能b）轮回期间Na-O2电池的电压-时候弧线。c，d）不同周期的对应充电/放电电压-容量散布弧线。

BingSun,PengLi,JinqiangZhang,DanWang,PaulMunroe,ChengyinWang,PeterH.L.Notten,GuoxiuWang,Dendrite‐FreeSodium‐MetalAnodesforHigh‐EnergySodium‐MetalBatteries,Adv.Mater.,,DOI:10.2/adma.01334

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