钠钾 （NaK） 合金电极因其无枝晶的性质而成为下一代无枝晶碱金属电极的理想选择。然而，由于大K半径导致的扩散动力学缓慢以及反应过程中活性钾的损失等问题严重限制了其应用。本文，宁波大学舒杰 教授、章理远 副教授等研究人员在《Small》期刊发表名为“Cobalt/Nitrogen Co-Doped Carbon Materials Enhance the Reaction Rate of Sodium–Potassium Alloy Electrodes”的论文，研究设计了一种新型钴/氮掺杂碳材料，并将其应用于NaK合金电极的结构。

　　实验和理论结果表明，氮掺杂石墨碳层的围压效应可以保护钴纳米粒子免受腐蚀浸出，而 Co─N+x 键和纳米钴颗粒的存在为反应提供了更多的活性位点，实现了吸附-催化调制的协同效应，降低了钾扩散能垒，促进了电荷转移和离子扩散。将该电极应用于对称电池，可在 0.4 mA cm+-2 的电流密度下实现 1800 次以上的稳定循环，在 0.5C 的满载电池电流下可实现 122.64 mAh g-1 的充放电比容量。这一发现为实现NaK合金电极的快速、稳定和高效应用提供了新思路。

　　图5、N@CNT 和 Co/N@CNT 材料中的 吡啶 氮、吡咯 氮和 石墨 氮与钠钾合金团簇反应的解离能。

　　综上所述，通过煅烧制备了一种共掺杂 Co 和 N 元素的碳材料，并将其与 NaK 合金混合，可获得一种新型非牛顿流体态 NaK 合金电极。与普通 N@CNT 不同的是，该材料在煅烧过程中形成了纳米 Co 和 Co─Nx 键，通过二者的协同作用，可以有效地靶向吸附 NaK 合金团簇，提高电子传导性，促进离子扩散和电荷转移。这项研究可为基于液态 NaK 合金和液态金属的电池中具有快速扩散动力学和持久反应性的电极结构设计提供新的解决方案半岛综合体育官网登录入口半岛综合体育官网登录入口半岛综合体育官网登录入口