Solid‐State Na Metal Batteries with Superior Cycling Stability Enabled by Ferroelectric Enhanced Na/Na3Zr2Si2PO12 Interface

材料科学 电解质 阳极 陶瓷 电化学 阴极 成核 电极 化学工程 枝晶(数学) 纳米技术 复合材料 电气工程 物理化学 数学 几何学 化学 有机化学 工程类
作者
Zheng Sun,Yongjie Zhao,Qing Ni,Yang Liu,Chen Sun,Jingbo Li,Haibo Jin
出处
期刊:Small [Wiley]
卷期号:18 (16): e2200716-e2200716 被引量:51
标识
DOI:10.1002/smll.202200716
摘要

Solid-state metal batteries are attracting unprecedented concern because of their high energy density and safety. However, their service life, especially at high specific density, is hindered by the undesirable reversibility of metal anodes, owing to the inhomogeneous ion distribution and awkward charge transfer dynamics at the electrode/electrolyte interface. In this work, it is well demonstrated that ferroelectric phase BaTiO3 reinforced Na3 Zr2 Si2 PO12 ceramic electrolyte can deconcentrate the distribution of charge transfer and self-accelerate Na+ migration at the Na/Na3 Zr2 Si2 PO12 interface upon cycling, realizing a compact Na deposition morphology together with a high critical current density (1.05 mA cm-2 at ambient conditions). Assembled symmetric cells based on the proposed composite electrolyte render stable cycling up to 1000 h at 0.3 mA cm-2 . Specifically, the all solid-state sodium metal batteries paired with Na3 V1.5 Cr0.5 (PO4 )3 cathode material can deliver a capacity of 95 mAh g-1 at 100 mA g-1 and maintain 84.4% of the initial capacity after 400 cycles. This excellent electrochemical performance clearly confirm the feasibility of the introduction of ferroelectric BaTiO3 to suppress the dendrite nucleation and Na propagation within ceramic electrolyte. This research offers new insight into the rational design of inorganic electrolyte, revealing dendrite-free and long-term all-solid-state sodium batteries.
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
微笑雁桃发布了新的文献求助10
1秒前
冷空气发布了新的文献求助10
1秒前
2秒前
2秒前
2秒前
阔达以山完成签到,获得积分10
2秒前
胡白完成签到,获得积分10
2秒前
LL完成签到,获得积分10
2秒前
dididdi完成签到,获得积分20
3秒前
科研通AI6.2的应助被ccshu采纳,获得10
3秒前
4秒前
调皮的夏寒完成签到,获得积分10
4秒前
英俊的铭的应助被xiiii采纳,获得10
4秒前
4秒前
5秒前
elysia发布了新的文献求助10
5秒前
5秒前
5秒前
inRe发布了新的文献求助10
5秒前
小乐子完成签到,获得积分10
5秒前
我爱科研完成签到,获得积分10
6秒前
6秒前
chengwen完成签到,获得积分10
6秒前
fthpzhu完成签到 ,获得积分10
6秒前
paprika完成签到,获得积分10
7秒前
菠菜的应助被大胆巧荷采纳,获得10
7秒前
cs完成签到,获得积分10
7秒前
小白杨完成签到 ,获得积分10
8秒前
啦嗖儿发布了新的文献求助10
8秒前
8秒前
ldxxxxxxxx完成签到,获得积分10
8秒前
Yuk发布了新的文献求助10
9秒前
VickyS发布了新的文献求助10
9秒前
9秒前
丘比特的应助被sunidea采纳,获得10
10秒前
LiWanyi发布了新的文献求助10
10秒前
我要发论文完成签到,获得积分20
11秒前
12秒前
Uni发布了新的文献求助20
12秒前
smy完成签到 ,获得积分10
12秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Das Matthäusevangelium: Kapitel 1:1–17 1000
IRTSD: Open-Source Data and Toolset for Electromagnetic Transient Analysis of Disturbances and IBR Control Malfunctions in Transmission Systems 1000
Comprehensive Medicinal Chemistry IV (4th Edition) 800
Entre Praga y Madrid : los contactos checoslovaco-españoles (1948-1977) 600
A REVIEW OF THE V-22 DYNAMICS VALIDATION PROGRAM 600
Les Mots du discours 600
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 计算机科学 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 物理 复合材料 内科学 催化作用 光电子学 人工智能 细胞生物学 无机化学 物理化学 数学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 8119831
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9525038
关于积分的说明 21553785
捐赠科研通 7698712
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3415017
关于科研通互助平台的介绍 2540834
邀请新用户注册赠送积分活动 2455184