无负极钠电池的铝合金集流体研究

　　

丰富的钠资源使得钠电池备受关注,其中无负极钠电池因不含活性负极材料，被认为是下一代高能量密度钠电池有利竞争者。负极集流体的设计在无负极钠电池中起着举足轻重的作用。在本研究中，我们用简单的熔化方法开发了铝锌和铝锡合金集流体。相比于铝锌合金，铝锡共晶合金展示了独特的表面特性，锡元素在合金中以金属单质形态存在，可破坏铝表面的钝化膜，活化铝表面。铝锡共晶合金表面展示了强烈的钠亲和力，促进了钠的均匀形核和沉积。该铝锡共晶合金集流体可实现钠的高度可逆，半电池的平均库仑效率可达99.97%，循环寿命超过4000次。与Na₃V₂(PO₄)₃正极材料匹配后，Al2Sn-NVP全电池在100次循环后的容量保持率可达40%，明显优于铝锌合金和铝箔。

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