Abstrak
Baterai logam natrium solid-state (SSSMB) yang menggunakan elektrolit solid-state tipe NASICON dan anoda logam natrium menjanjikan keamanan yang lebih baik dan kepadatan energi yang tinggi, namun kompatibilitas antarmuka anoda yang buruk menyebabkan pertumbuhan dendrit Na dan konsumsi logam natrium yang berlebihan masih menghambat penerapannya. Dalam penelitian ini, anoda natrium ultratipis berpori 3D yang didukung karbon dengan konduktivitas superionik dan difusivitas tinggi dirancang pada permukaan elektrolit NASICON, yang berfungsi sebagai pompa ion natrium untuk meningkatkan kinetika transfer ion natrium. Transfer ion/elektron yang cepat dalam anoda komposit secara efektif memecahkan masalah konsumsi Na + yang cepat dan akumulasi muatan lokal pada antarmuka anoda, sehingga mencapai pengendapan Na bebas dendrit. Kepadatan arus kritis yang tinggi sebesar 3,5 mA cm −2 dan siklus hidup yang panjang sebesar 6000 jam pada 0,2 mA cm −2 dicapai untuk sel simetris. Dipasangkan dengan katode Na3V2 ( PO4 ) 3 , sel penuh menunjukkan retensi berkapasitas tinggi sebesar 90,2% setelah 5100 siklus pada suhu 10 C. Yang terpenting, SSSMB yang menggunakan anoda logam Na terbatas yang dipasangkan dengan katode Na3V2(PO4)3 17,3 mg cm − 2 ( rasio kapasitas negatif / positif 1,05 ) menghasilkan retensi kapasitas yang luar biasa sebesar 97% selama 100 siklus. Pekerjaan ini menunjukkan anoda Na ultratipis yang menjanjikan menuju pengembangan SSSMB berkinerja tinggi yang praktis dan berkelanjutan.