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無負(fù)極鈉金屬電池因其在沒有活性負(fù)極材料的情況下，通過原位沉積鈉金屬的集流體實現(xiàn)的高能量密度而備受贊譽。這些期間的發(fā)展取決于能否開發(fā)出經(jīng)濟(jì)實惠的集流體來實現(xiàn)鈉的有效沉積，以及能否設(shè)計出先進(jìn)的電解液來抑制鈉金屬的損耗。而傳統(tǒng)的有機電解液和對集流體則存在循環(huán)性能差和安全問題。

圖1.?氟化鋁基底的制備和表征

京都大學(xué)Jinkwang Hwang、Kazuhiko Matsumoto等提出了一種新穎的制備方法，該方法將退火和氟化步驟結(jié)合在一起，以制備出沿（100）晶面高度優(yōu)選取向的氟化鋁基底。鋁基底的氟化處理成本低、速度快，只需使用1 wt%的氟化氫溶液對鋁進(jìn)行2分鐘的短暫處理即可，風(fēng)險輕微且可控。

經(jīng)過處理的鋁基底與Na[FSA]-[C₂C₁im][FSA]離子液體電解液在高溫（90℃）條件下表現(xiàn)出對Na的出色親和力，并改善了Na的初始成核和后續(xù)生長，從而產(chǎn)生了較高的初始庫倫效率。

圖2.?P-Al和F-Al基底上的鈉沉積/剝離行為

此外，作者通過X射線光電子能譜(XPS)分析了在Na沉積/剝離循環(huán)前后在原始鋁集流體和經(jīng)過處理的鋁集流體上形成的SEI層之間的性質(zhì)差異。

當(dāng)在無負(fù)極全電池配置中與NVP正電極（NVP = NASICON型Na₃V₂(PO₄)₃）一起使用時，經(jīng)過處理的鋁基底會形成一個基于無機物的堅固SEI層，即使在運行前不進(jìn)行活化循環(huán)，也能保持長期穩(wěn)定的循環(huán)性能。

圖3.?無負(fù)極Al/NVP全電池的電化學(xué)性能

The Rational Design of Low-Barrier Fluorinated Aluminum Substrates for Anode?Free Sodium Metal Battery. Advanced Energy Materials 2023. DOI: 10.1002/aenm.202302468【做計算找華算】

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?AEM：低勢壘氟化鋁集流體用于無負(fù)極鈉金屬電池

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