金属电池因能量密度高、原材料丰富、成本低，被认为是未来储能和电动车领域的重要技术路线。但一个长期困扰科学界和产业界的难题是：金属负极在工作时容易长出“枝晶”——这是一种像刺一样的金属晶体，会刺破电池内部结构，导致电池短路、寿命降低，甚至存在安全隐患。

近日，尧山实验室在这一关键领域取得重要突破。研究团队开发出一种新型极性复合隔膜，通过调控电池内部微观环境，实现了金属离子的“平稳沉积”，从根源上抑制了枝晶的产生，使得钠金属和镁金属电池在高倍率、长周期使用中依然表现出极高的稳定性和安全性。

这一隔膜由两种常见高分子材料——尼龙6和醋酸纤维素复合而成，材料来源广泛，制备工艺简单，生产成本低。它像一个“智能网”，在电池内部对金属离子的行为进行引导，使它们均匀、有序地排列在电极表面，就像在下棋时有规则地落子，避免了“乱跑乱撞”。

实验数据显示，在新型隔膜的作用下，钠电池可在高强度使用条件下稳定运行600小时以上，全电池在超高倍率下循环1600次，容量保持率仍高达96%。在更具挑战性的镁电池中，也展现出优异的性能，循环5000次依然保持稳定。这项成果不仅在实验室阶段表现出色，也具备明显的产业落地潜力。

相比传统电池结构，新技术不需要更换正极材料或电解液，只需将原有的隔膜换成这种新型隔膜，即可显著提高电池性能与安全性，适用于现有电池生产线，无需大幅改造设备，对行业来说具有良好的兼容性和推广价值。

此外，该隔膜能适应钠、镁、锂等多种金属电池，适配碳酸酯类和醚类等不同电解液体系，大大简化了不同电池系统中的材料选择问题，也降低了研发和生产的复杂度。由于隔膜在电池中的成本占比较低（仅10–20%），这一技术在成本控制方面也具备优势。

目前，相关研究成果发表在材料领域权威期刊《Advanced Functional Materials》上（影响因子19.0）。

题目：

Functional Separator Induced Interface Potential Uniform Reformation Enabling Dendrite-Free Metal Batteries

原文链接：

https://advanced.onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/adfm.202504599