Designing solid-liquid interphases for sodium batteries

电解质 电化学 阳极 材料科学 相间 化学工程 溴化钠 电池(电) 扩散 储能 电极 无机化学 化学 冶金 热力学 物理化学 工程类 功率(物理) 物理 生物 遗传学
作者
Snehashis Choudhury,Shuya Wei,Yalcin Ozhabes,Deniz Gunceler,Michael J. Zachman,Zhengyuan Tu,Jung Hwan Shin,Pooja Nath,Akanksha Agrawal,Lena F. Kourkoutis,T. A. Arias,Lynden A. Archer
出处
期刊:Nature Communications [Nature Portfolio]
卷期号:8 (1) 被引量:365
标识
DOI:10.1038/s41467-017-00742-x
摘要

Secondary batteries based on earth-abundant sodium metal anodes are desirable for both stationary and portable electrical energy storage. Room-temperature sodium metal batteries are impractical today because morphological instability during recharge drives rough, dendritic electrodeposition. Chemical instability of liquid electrolytes also leads to premature cell failure as a result of parasitic reactions with the anode. Here we use joint density-functional theoretical analysis to show that the surface diffusion barrier for sodium ion transport is a sensitive function of the chemistry of solid-electrolyte interphase. In particular, we find that a sodium bromide interphase presents an exceptionally low energy barrier to ion transport, comparable to that of metallic magnesium. We evaluate this prediction by means of electrochemical measurements and direct visualization studies. These experiments reveal an approximately three-fold reduction in activation energy for ion transport at a sodium bromide interphase. Direct visualization of sodium electrodeposition confirms large improvements in stability of sodium deposition at sodium bromide-rich interphases.The chemistry at the interface between electrolyte and electrode plays a critical role in determining battery performance. Here, the authors show that a NaBr enriched solid-electrolyte interphase can lower the surface diffusion barrier for sodium ions, enabling stable electrodeposition.
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
更新
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

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
皮皮完成签到 ,获得积分10
刚刚
思源应助梁锦鹏采纳,获得10
1秒前
孙明浩完成签到 ,获得积分10
2秒前
Sunny完成签到,获得积分10
4秒前
gfi完成签到,获得积分10
4秒前
SciGPT应助读书的时候采纳,获得10
4秒前
宁幼萱完成签到,获得积分10
7秒前
蜡笔小z完成签到 ,获得积分10
7秒前
图图发布了新的文献求助20
7秒前
火星上的雨柏完成签到 ,获得积分10
8秒前
李健应助Matberry采纳,获得10
8秒前
woodword完成签到,获得积分10
10秒前
不吃芹菜完成签到,获得积分0
16秒前
linfordlu完成签到,获得积分0
17秒前
身强力壮运气好完成签到,获得积分10
17秒前
zhongjr_hz完成签到,获得积分10
17秒前
夜信完成签到,获得积分10
18秒前
源来是洲董完成签到,获得积分10
18秒前
大模型应助川三采纳,获得10
21秒前
尤瑟夫完成签到 ,获得积分10
21秒前
牛大壮完成签到,获得积分10
22秒前
小洪俊熙发布了新的文献求助10
22秒前
angelinazh完成签到,获得积分10
22秒前
srz楠楠完成签到,获得积分10
22秒前
Jasper应助读书的时候采纳,获得10
23秒前
jiachun完成签到,获得积分10
23秒前
hhh完成签到,获得积分10
24秒前
jhcdgszjdcb完成签到,获得积分10
25秒前
wp4455777完成签到,获得积分10
25秒前
Yi完成签到,获得积分10
26秒前
科研饼完成签到,获得积分10
26秒前
会飞的猪完成签到,获得积分10
27秒前
加载文献别卡了完成签到,获得积分10
27秒前
27秒前
百地希留耶完成签到 ,获得积分10
28秒前
30秒前
炙热的宛完成签到,获得积分10
31秒前
31秒前
祁依欧欧完成签到,获得积分10
32秒前
32秒前
高分求助中
【提示信息,请勿应助】关于scihub 10000
Les Mantodea de Guyane: Insecta, Polyneoptera [The Mantids of French Guiana] 3000
The Mother of All Tableaux: Order, Equivalence, and Geometry in the Large-scale Structure of Optimality Theory 3000
徐淮辽南地区新元古代叠层石及生物地层 2000
A new approach to the extrapolation of accelerated life test data 1000
Exosomes from Umbilical Cord-Originated Mesenchymal Stem Cells (MSCs) Prevent and Treat Diabetic Nephropathy in Rats via Modulating the Wingless-Related Integration Site (Wnt)/β-Catenin Signal Transduction Pathway 500
Global Eyelash Assessment scale (GEA) 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 生物化学 物理 内科学 纳米技术 计算机科学 化学工程 复合材料 遗传学 基因 物理化学 催化作用 冶金 细胞生物学 免疫学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 4030328
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3569080
关于积分的说明 11356637
捐赠科研通 3299689
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1816822
邀请新用户注册赠送积分活动 890936
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 813978