中国科学院大连化学物理研究所催化基础国家重点实验室二维材料化学与能源应用研究组研究员吴忠帅团队、催化新过程放大与开发研究组研究员叶茂团队，与中国科学技术大学教授余彦团队合作，提出了一种有序介孔聚多巴胺-石墨烯纳米片保护金属钠策略，获得了高稳定、无枝晶的钠金属负极，构筑出高性能长循环钠金属电池。该合作团队开发出一种具有可定义孔径和片厚的二维介孔聚多巴胺-石墨烯异质结构，利用聚多巴胺分子中丰富的亲钠官能团（-OH、C=O和-NH-），二维介孔的钠离子有序通道和缺陷石墨烯的均匀纳米筛的共同作用，构筑出多功能的隔膜涂层，从而获得了高稳定、无枝晶的钠金属负极。研究利用理论计算和实验，证明了二维介孔聚多巴胺-石墨烯异质结构可从化学分子和物理结构水平上调控钠离子的沉积行为，最终可获得库仑效率高、循环稳定性长、倍率性能优异的钠金属负极。以此钠金属负极组装成的全电池表现出显著提高的循环稳定性和倍率性能。该工作为新型二维介孔功能材料的设计与合成，以及高能量密度、长循环寿命金属电池的构筑提供了一定的科学依据。相关研究成果以Achieving stable Na metal cycling via polydopamine/multilayer graphene coating of a polypropylene separator为题，发表在Nature Communications上。