发展高比能金属电池(如锂/钠电池)对可再生能源存储意义重大，但金属阳极存在枝晶生长、固体电解质界面(SEI)不稳定、缺乏支撑框架导致结构坍塌等核心问题，严重制约实际应用。当前金属负极稳定化研究虽有两大方向，但均存在不足，缺乏系统性设计策略。

近日，厦门大学董全峰教授、郑明森教授等研究人员提出重构金属负极(RMA)概念，实现金属负极彻底变革。以重构钠金属负极(RSMA)为例，研究人员通过预植入可活化离子导电网络和聚合物骨架，形成具有3D自支撑离子/电子导电骨架的RSMA，并阐述其对电解液、SEI形成及电化学性能的影响。

该团队采用简单机械合成方法制备RSMA的混合金属盐骨架，改变钠金属结构稳定性和作用方式。六氟磷酸钠(NaPF₆)被电解液活化后，在电极/电解液界面富集形成受限溶解态，构建3D反应区，使Na⁺可均匀进入内部进行高维度沉积/剥离，实现快速渗透和电子传输。保留的NaPF₆和PPy充当3D盐骨架，支撑整个电极。同时，PF₆⁻分解成为SEI组分主要来源，无需繁琐调整溶剂化结构。

实验结果显示，具有RSMA复合电极的对称电池在碳酸盐电解质中，于不同电流密度和容量条件下稳定循环数小时至数十小时不等。负载在铜上的薄RSMA电极实现100% DOD循环，RSMA||PB全电池实现出色长期循环、倍率性能、变温运行及高电流密度下长期循环，概念验证袋式电池实现高能量密度和良好容量保持率，创下软包电池新高。此外，与其他钠盐及锂离子电池的优异性能对比，证明RMA理念和策略应用前景广阔。

文章指出，金属负极面临反应界面局限于二维空间等最大挑战，有必要从根本上重塑。RMA概念和策略制备的钠金属负极，为一种可激活的自支撑三维离子/电子导电“金属 - 聚合物 - 盐”骨架，将反应区扩展至三维。通过一系列电池配置证实金属重构可行性，且电池性能优于多数文献报道。该设计不同于以往研究，不仅为克服SMB稳定性差提供新思路，还从根本上克服金属负极结构不稳定性。从实用性看，采用轧制法制备便捷、安全、经济。以RSMA为代表的金属负极设计和性能，为研究负极沉积/剥离可逆性等提供有益理念和策略，且该理念和策略可扩展到其他盐和碱金属电极体系，为高效、长寿命储能系统设计提供理论基础和实现路径。

相关研究成果以“Reinvented sodium anode by creating a metal-bulk storage matrix with an expanded 3D plating/stripping mechanism”为题发表在《Sci. Adv.》上。