MXene支架平面介孔碳构建均匀电场实现超稳定钠存储的坚固均一SEI层

本研究针对钠离子电池高比表面积纳米多孔碳循环稳定性不足的难题，开发了二维MXene@mesoC平面纳米片电极架构。该设计通过均匀电场调控、介孔富集PF6?及MXene催化降低分解能垒，形成NaF-rich均质SEI膜，实现10 000次循环98.4%容量保持率、99.98%库伦效率及-40°C低温运行，为先进钠存储提供新范式。

　　

新一代钠离子电池（SIBs）中，高比表面积纳米结构多孔碳虽展现优异倍率性能，却因循环稳定性不足制约商业化应用。为此，研究人员创新性地利用二维MXene支架平面介孔碳（MXene@mesoC）纳米片电极架构突破此瓶颈。通过精准调控，该工程化电极获得超光滑表面，确保电流密度均匀分布，有效抑制局部电荷积累，从而形成均匀电场。结合介孔诱导内亥姆霍兹层中PF₆^?阴离子富集现象，以及MXene催化显著降低分解能垒，成功构建出均质、坚固且富NaF的固体电解质界面膜（SEI）。所得负极表现出卓越电化学性能：在5.0 A g^?1下经历10 000次循环仍保持98.4%容量，平均库伦效率高达99.98%，并具备-40°C极端低温运行能力。此外，该材料可通过喷墨打印定制微结构，为柔性高负载电极提供新路径。此电极架构策略巧妙连接纳米尺度界面调控与宏观电极设计，为未来先进钠离子存储提供普适性方案。