Intermetallics Based on Sodium Chalcogenides Promote Stable Electrodeposition–Electrodissolution of Sodium Metal Anodes

材料科学 电解质 钠 电化学 金属间化合物 成核 化学工程 铜 润湿 金属 阳极 微观结构 冶金 复合材料 电极 合金 热力学 化学 物理化学 工程类 物理
作者
Yixian Wang,Hui Dong,Naman Katyal,Bairav S. Vishnugopi,Manish Kumar Singh,Hongchang Hao,Yijie Liu,Pengcheng Liu,Partha P. Mukherjee,Graeme Henkelman,John Watt,David Mitlin
出处
期刊:Advanced Energy Materials [Wiley]
卷期号:13 (27) 被引量:52
标识
DOI:10.1002/aenm.202204402
摘要

Abstract Sodiophilic micro‐composite films of sodium‐chalcogenide intermetallics (Na 2 Te and Na 2 S) and Cu particles are fabricated onto commercial copper foam current collectors (Na 2 Te@CF and Na 2 S@CF). For the first time a controllable capacity thermal infusion process is demonstrated. Enhanced wetting by the metal electrodeposition leads to state‐of‐the‐art electrochemical performance. For example, Na 2 Te@CF‐based half‐cells demonstrate stable cycling at 6 mA cm −2 and 6 mAh cm −2 , corresponding to 54 µm of Na electrodeposited/electrodissolved by geometric area. Sodium metal batteries with Na 3 V 2 (PO 4 ) 3 cathodes are stable at 30C (7 mA cm −2 ) and for 10 000 cycles at 5C and 10C. Cross‐sectional cryogenic focused ion beam (cryo‐FIB) microscopy details deposited and remnant dissolved microstructures. Sodium metal electrodeposition onto Na 2 Te@CF is dense, smooth, and free of dendrites or pores. On unmodified copper foam, sodium grows in a filament‐like manner, not requiring cycling to achieve this geometry. Substrate–metal interaction critically affects the metal–electrolyte interface, namely the thickness and morphology of the solid electrolyte interphase. Density functional theory and mesoscale simulations provide insight into support‐adatom energetics, nucleation response, and early‐stage morphological evolution. On Na 2 Te sodium atomic dispersion is thermodynamically more stable than isolated clusters, leading to conformal adatom coverage of the surface.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
狂野的宛海完成签到,获得积分10
1秒前
1秒前
李西瓜完成签到 ,获得积分10
3秒前
陈炜smile完成签到,获得积分10
3秒前
淡然惜雪发布了新的文献求助10
4秒前
Icberg发布了新的文献求助10
6秒前
情怀的应助被受伤的菠萝采纳,获得10
6秒前
香橙完成签到 ,获得积分10
6秒前
上官若男的应助被安然采纳,获得10
7秒前
七听发布了新的文献求助30
7秒前
10秒前
15022655822完成签到,获得积分10
11秒前
67452完成签到,获得积分10
12秒前
淡然惜雪完成签到,获得积分20
12秒前
李剑鸿完成签到,获得积分10
13秒前
14秒前
李文亚发布了新的文献求助30
14秒前
于庭发布了新的文献求助10
14秒前
科研通AI6.4的应助被冷静汉堡采纳,获得30
15秒前
dongge完成签到,获得积分10
15秒前
我能私信骂你吗的应助被XQZ采纳,获得30
16秒前
16秒前
shiwo110完成签到,获得积分10
16秒前
柚子完成签到,获得积分20
17秒前
嵩嵩完成签到 ,获得积分10
17秒前
fhw完成签到 ,获得积分10
18秒前
开心的牛马完成签到,获得积分10
18秒前
19秒前
搜集达人的应助被调皮的夏寒采纳,获得10
19秒前
优秀的宛白完成签到 ,获得积分10
20秒前
20秒前
20秒前
hansJAMA发布了新的文献求助10
20秒前
shitman完成签到,获得积分10
21秒前
21秒前
21秒前
lawang发布了新的文献求助30
22秒前
24秒前
小二郎的应助被sunyueyue孙采纳,获得10
24秒前
西瓜发布了新的文献求助30
24秒前
高分求助中
(应助此贴封号)通过应助OA文献获取积分 10000
Rosenblum, Global Change Biology 800
The Art of Interactive Teaching 600
Computational Chemical Reaction Engineering: Modeling, Simulation, and Design with MATLAB 600
Organizational Behavior 510
Management and the Arts 510
CLSI C56QG Examples of Hemolyzed, Icteric, and Lipemic/Turbid Samples Quick Guide 400
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 计算机科学 工程类 纳米技术 内科学 物理 有机化学 化学工程 生物化学 复合材料 光电子学 细胞生物学 心理学 量子力学 催化作用 物理化学 电极
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7800588
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9335371
关于积分的说明 20473022
捐赠科研通 7392059
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3326408
关于科研通互助平台的介绍 2473355
邀请新用户注册赠送积分活动 2344176