弥合学术与产业鸿沟—规模化超薄钠制备！北航郭林院士/王华教授最新Nature Synthesis！

主要观点总结

北京航空航天大学王华教授等人通过引入界面润滑和功能改性的卷对卷压延工艺，成功制备出长度达米级、厚度≤50μm且机械强度增强的钠金属箔。这种技术解决了金属钠加工性能差的问题，并实现了安时级钠金属软包电池。相关研究成果发表在Nature Synthesis上。文章还介绍了超薄钠箔的制备、理化性质、电化学性能以及在钠金属全电池和软包电池中的应用。这项研究为钠离子电池的基础研究提供了关键材料基础，并为高能量密度钠金属电池的潜在制造开辟了道路。

关键观点总结

关键观点1: 研究背景及意义

钠金属电池因理论比容量高和氧化还原电位低极具应用前景，但面临规模化生产的挑战，尤其是缺乏可规模化生产的钠金属负极。这项研究通过引入界面润滑和功能改性的卷对卷压延工艺，成功制备出大面积、超薄的钠金属箔，为钠离子电池的基础研究提供了关键材料基础，为高能量密度钠金属电池的制造开辟了道路。

关键观点2: 研究内容及方法

研究人员通过卷对卷压延工艺，结合界面润滑与功能改性，成功制备出长度达米级、厚度≤50μm的钠金属箔。他们引入了自润滑聚二甲基硅氧烷（PDMS）作为多功能助剂，解决了金属钠加工性能差的问题。PDMS在压延过程中形成了机械强度高的界面以及表面润滑膜，并衍生出（Si–O）n-Na界面相，引导Na+的界面扩散，形成稳定的固态电解质界面（SEI）。

关键观点3: 实验结果及数据

制备的钠金属箔展现出更稳定的电极电位、更高的剥离容量以及更长的循环寿命。基于此技术实现的安时级钠金属软包电池，在N/P容量比低至1.9的条件下，能量密度达到180.2 Wh kg-1。此外，使用PDMS衍生SEI的钠箔在循环稳定性和枝晶抑制方面表现出显著优势。

关键观点4: 创新点及优势

该研究提出的“界面润滑+功能改性”策略解决了钠箔机械加工性能差的问题。引入的自润滑PDMS可通过摩擦化学反应有效降低界面摩擦阻力，并在钠表面构建机械坚固的界面层。此外，PDMS衍生的（Si–O）n-Na兼具Na+扩散能力和高弹性模量，可作为钠负极表面的人工SEI，显著提高钠箔的电化学性能。

关键观点5: 研究展望及影响

这项研究成功实现了大面积、超薄钠金属箔的制备，推动了钠基电池实验室研究与工业应用的融合。未来，这一技术有望助力高能量密度钠金属电池的制造，为钠离子电池的实用化提供关键材料基础。