王云晓/曹余良/侴术雷AFM：焓驱动实现液态Na–K合金的室温超润湿，用于柔性和无枝晶负极

二元合金Na-K在室温下处于液态，成分范围很广，这使得它本身不存在固体枝晶生长。但是，Na-K合金的应用却因缺乏可润湿的基体来固定液体金属而受到困扰。 

在此，澳大利亚伍伦贡大学王云晓研究员、武汉大学曹余良教授、温州大学侴术雷教授等团队基于焓驱动实现了液态Na–K合金的室温超润湿，并用于柔性和无枝晶负极。该工作提出了在空气中对碳纤维布（CFC）基体进行简单的热处理，这可以使CFC在室温下从液态Na-K的疏水性变为超湿性。

结果表明，经过处理的CFC表现出丰富的含氧官能团（O-CFC），这可能是导致对液体Na-K金属的润湿性大幅提高的原因。超润湿的O-CFC可以有效地固定液态Na-K，也可以作为导电基质。由于Na-K合金的液体性质，实现了稳定循环的无枝晶Na金属负极。

图1. 液态Na–K合金

总之，该工作实现了在CFC基体中产生富含缺陷的O型官能团的简便方法。通过焓驱动的润湿过程，O-CFC对Na-K液态金属表现出了超润湿特性。焓驱动的湿润机制对碱金属的普遍性也通过O-CFC基体对熔化的Na和K金属的湿润性的增强得到了验证。

Na-K@O-CFC在Na金属负极、K金属负极、Na金属扣式全电池中提供了卓越的循环稳定性，这是因为液态金属的自适应性抑制了枝晶的生长。Na-K@O-CFC复合负极表现出良好的灵活性，可以实现灵活的软包电池操作。合理设计Na-K液态金属的焓驱动超湿性宿主以实现其实际应用，以及为其他碱金属负极建立理想的宿主材料的缺陷工程概念，对未来的研究应具有启发性。

图2. Na-K@O-CFC复合电极灵活性

Enthalpy-Driven Room-Temperature Superwetting of Liquid Na–K Alloy as Flexible and Dendrite-Free Anodes, Advanced Functional Materials  2023  DOI: 10.1002/adfm.202302026