풍부하고 경제적인 나트륨(Na) 금속 배터리는 리튬이온 배터리보다 우수한 에너지 밀도를 제공할 것으로 기대되지만, 사이클링 동안 수지상(dendrite) 형성을 유발하는 문제성 계면 반응으로 인해 상용화에 어려움을 겪고 있다. 본 논문은 전해질에 비닐피롤리돈(VP) 기반 다기능 계면 안정화제를 도입함으로써 가능해진 Na 금속 배터리의 초장시간 및 고속 구동을 보고한다. VP 전해질 첨가제는 표면 평탄화, 내구성 있는 고체전해질계면층(solid electrolyte interphase, SEI) 형성, 신선한 Na의 보존, 그리고 (110) 면을 따라 수평 결정 성장의 가속과 같은 이점을 제공한다. 안정화제를 포함한 대칭 Na–Na 전지는, 높은 전류 밀도 5 mA cm −2 조건에서 이전 연구를 능가하며 5 000회 이상의 사이클 동안 현저히 안정적인 운전을 보인다. 또한 Na 3 V 2 (PO 4 ) 2 O 2 F 양극을 사용하는 전지(full-cell) 구성에서도 성능 향상이 입증된다. 본 접근법은 Na 금속 배터리 기술에서 리튬이온 배터리와 유사한 수준의 성능을 달성하기 위한 유망한 해결책을 제공한다.

우리는 공중에 떠 있는 “aeroelectrolyte”를 특징으로 하며 전극 표면과 직접 접촉하는 개방형 구조의 전기화학 셀 시스템을 새로운 형태(폼 팩터)로 제안한다.