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金屬鈉由于其低成本和高容量，是下一代電池最有前景的負極材料之一。然而，不均勻的鈉成核、隨后的枝晶生長和巨大的體積變化阻礙了它的進一步應用。

廈門大學李秋紅等設計了一個由N摻雜碳納米纖維（NCF）和MoS₂組成的三維框架，作為Na沉積的基底。

圖1. 材料制備及表征

2H-MoS2和N-功能團具有很強的親鈉性，有助于吸附Na⁺和降低Na的成核能量。由于2H-MoS₂和吡啶N-官能團促成了低成核勢壘，高負載的Na可以均勻地沉積在MoS₂/NCF骨架的表面。循環之后，Na的擴散將由1T-MoS₂表面的Na遷移控制，其能量屏障要低得多（-0.291 eV）。

因此，超強親鈉性和最終吸附的協同使得Na在8 mA cm^-2的條件下剝離/沉積超過3000次，并具有99.6%的庫侖效率（在2 mA cm^-2的條件下循環8000次）。

圖2. 鈉沉積剝離性能

此外，對稱的MoS₂@NCF/Na電池表現出優異的循環穩定性和較小的滯后電壓（在6 mA cm^-2和3 mAh cm^-2的條件下，經過3000次循環后為30.0 mV）以及優異的倍率性能（在20 mA cm^-2的條件下為120 mV的低過電勢）。

得益于上述優勢，MoS₂@NCF/Na||NVP@C全電池在循環和倍率性能方面也表現出顯著的改善（在30C時為75 mAh g^-1）。這項工作為先進的高性能鈉金屬電池開發了一種基于穩定Na沉積的有前景策略。

圖3. 全電池性能

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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李秋紅EnSM：親鈉MoS2修飾的碳納米纖維，實現8000次穩定Na沉積

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