基于自支撑三维限域结构设计与稳定界面构筑的钠金属负极研究

【摘要】 本文基于电纺聚丙烯腈（PAN）碳化后的纳米纤维（CNFs）良好的机械性能和电子导电性，以及亲钠合金材料对于钠剥离和沉积均匀性的显著改善作用，研究了在CNFs表面原位生长均匀分布的ZnIn₂S₄纳米片阵列以构筑自支撑三维限域结构对钠负极的影响。通过电化学性能测试和表征，证明了该三维结构能够极大缓解循环过程中负极的体积膨胀。同时，首次嵌钠过程中钠离子与ZnIn₂S₄反应生成的Na₂S可以作为SEI膜的有效成分，改善SEI膜的机械稳定性。此外，生成的钠锌和钠铟合金具有良好的钠离子亲和性，能够平衡负极表面的电流分布，显著缓解循环过程中的枝晶生长问题。因此，这种独特的自支撑限域结构能有效地提升钠负极的寿命。更多还原