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在受限空间中构建具有超细尺寸的坚固成核点对于同时实现Na金属储能的高利用率、高容量和长期耐久性至关重要，但在很大程度上仍未被深入研究。 近日， 西北工业大学王洪强教授，Fei Xu，麻省理工学院Xingcai Zhang，苏州大学Liang Li 提出了一种在中空碳纳米球中方便地设计空间受限原子Sn（At-Sn@HCN）作为Na均匀成核和无枝晶生长的坚固成核位点。

文章要点

1 ） 通过一锅水胶束-界面共聚，然后原位碳热还原，绕过了复杂的模板辅助刻蚀方法，制备了AT-Sn@HCN。

2 ） 研究发现，Sn的原子分散最大限度地提高了其作为形核中心的利用率，而微孔则限制减少了体积变化和团聚，从而实现了可逆的完全Na合金化-脱合金化。

3 ） 实验结果显示，因此，基于At-Sn@HCN 的Na负极在16 mAh cm ⁻² 下，在4000 h内实现了优异的容量，在半电池中具有稳定的库仑效率，对称型电池在700 0h以上表现出超长的稳定性。更鼓舞人心的是，由于克服了众所周知的DOD、面积容量和耐用性之间的矛盾，事先了出色的DOD和面积容量，在3.4 mAh cm ⁻² 时分别达到85%和80%，在8 mAh cm ⁻² 时，循环罕见超过5000 h。此外，具有高负载正极和有限过剩Na负极的全电池也表现出更好的稳定性。

参考文献

Fei Xu, Atomic Sn–enabled high-utilization, large-capacity,  and long-life Na anode, Sci. Adv.,2022

DOI: 10.1126/sciadv.abm7489

https://www.science.org/doi/10.1126/sciadv.abm7489