李秋红EnSM：亲钠MoS2修饰的碳纳米纤维，实现8000次稳定Na沉积

金属钠由于其低成本和高容量，是下一代电池最有前景的负极材料之一。然而，不均匀的钠成核、随后的枝晶生长和巨大的体积变化阻碍了它的进一步应用。

厦门大学李秋红等设计了一个由N掺杂碳纳米纤维（NCF）和MoS₂组成的三维框架，作为Na沉积的基底。

图1. 材料制备及表征

2H-MoS2和N-功能团具有很强的亲钠性，有助于吸附Na⁺和降低Na的成核能量。由于2H-MoS₂和吡啶N-官能团促成了低成核势垒，高负载的Na可以均匀地沉积在MoS₂/NCF骨架的表面。循环之后，Na的扩散将由1T-MoS₂表面的Na迁移控制，其能量屏障要低得多（-0.291 eV）。

因此，超强亲钠性和最终吸附的协同使得Na在8 mA cm^-2的条件下剥离/沉积超过3000次，并具有99.6%的库仑效率（在2 mA cm^-2的条件下循环8000次）。

图2. 钠沉积剥离性能

此外，对称的MoS₂@NCF/Na电池表现出优异的循环稳定性和较小的滞后电压（在6 mA cm^-2和3 mAh cm^-2的条件下，经过3000次循环后为30.0 mV）以及优异的倍率性能（在20 mA cm^-2的条件下为120 mV的低过电势）。

得益于上述优势，MoS₂@NCF/Na||NVP@C全电池在循环和倍率性能方面也表现出显著的改善（在30C时为75 mAh g^-1）。这项工作为先进的高性能钠金属电池开发了一种基于稳定Na沉积的有前景策略。

图3. 全电池性能

Homogenous sdiophilic MoS2/Nitrogen-doped Carbon nanofibers to stabilize sodium deposition for sodium metal batteries. Energy Storage Materials 2022. DOI: 10.1016/j.ensm.2022.09.015

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李秋红EnSM：亲钠MoS2修饰的碳纳米纤维，实现8000次稳定Na沉积

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