Stabilizing sodium metal anode through facile construction of organic-metal interface

阳极 法拉第效率 材料科学 阴极 电解质 电化学 金属 电极 集电器 涂层 化学工程 半电池 剥离(纤维) 复合材料 冶金 化学 工作电极 物理化学 工程类
作者
Jiaolong Zhang,Shuo Wang,Wenhui Wang,Baohua Li
出处
期刊:Journal of Energy Chemistry [Elsevier]
卷期号:66: 133-139 被引量:21
标识
DOI:10.1016/j.jechem.2021.07.022
摘要

Implementation of sodium metal anode is highly desired for sodium batteries due to its high theoretical capacity and low redox potential. Unfortunately, formation of unstable solid electrolyte interphase (SEI) and uncontrollable growth of dendrites during charge/discharge cycles greatly hinder the practical application of sodium metal anode. In this study, an organic-metal artificial layer made of PVdF and Bi was constructed to protect Cu current collector via a facile coating method, leading to smooth and dense sodium plating/stripping, which in retern enables stable cycling and high coulombic efficiency (CE). At 1 mA cm−2, [email protected] current collector presents extended lifetime of ~2500 h with high sodium utilization of 50%, which is approximately six times higher than Cu current collector. [email protected] electrode also displays high average CE of 99.92% and 99.95% over 2500 and 1300 cycles at 1 and 2 mA cm−2 respectively, which is in sharp contrast to the low and tremendously fluctuant CE gained from bare Cu electrode. Moreover, stable capacity of > 90 mAh g−1 over 150 cycles is realized for [email protected] full cell assembled with NVP cathode at a low negative-positive capacity ratio of ~3.5, which is significantly higher than 37.2 mAh g−1 obtained from NVP/Cu at 150th cycle. The superior electrochemical performance of [email protected] current collector is revealed to originate from the alloyed Na3Bi phase with high sodium conductivity and robust mechanical strength as well as the formation of NaF-rich SEI with fast sodium ion migration, which enable dendrite-free morphology during plating/stripping cycles.
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
大幅提高文件上传限制,最高150M (2024-4-1)

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
ruann完成签到 ,获得积分10
刚刚
独云发布了新的文献求助10
3秒前
林夕君发布了新的文献求助10
7秒前
多情的黑猫完成签到,获得积分10
8秒前
8秒前
辞镜若鱼发布了新的文献求助10
10秒前
drtianyunhong完成签到,获得积分10
10秒前
10秒前
15秒前
15秒前
万能图书馆应助Cwx2020采纳,获得10
15秒前
16秒前
DDX完成签到 ,获得积分10
18秒前
詹密发布了新的文献求助10
19秒前
bingxinl发布了新的文献求助10
20秒前
所所应助lbn采纳,获得10
20秒前
25秒前
yyy完成签到,获得积分10
26秒前
30秒前
Cwx2020发布了新的文献求助10
30秒前
31秒前
33秒前
33秒前
田様应助lbn采纳,获得10
33秒前
frank发布了新的文献求助10
34秒前
苗条的妙芹完成签到,获得积分10
34秒前
柏林熊完成签到,获得积分10
34秒前
真的耶完成签到 ,获得积分10
36秒前
37秒前
学呀学发布了新的文献求助10
38秒前
顾矜应助资浩阑采纳,获得10
40秒前
Cwx2020完成签到,获得积分10
42秒前
田様应助辞镜若鱼采纳,获得10
42秒前
Giner完成签到 ,获得积分10
44秒前
44秒前
橙色小瓶子完成签到,获得积分10
45秒前
kkk发布了新的文献求助10
45秒前
leeshho完成签到,获得积分10
48秒前
bingxinl完成签到,获得积分10
48秒前
50秒前
高分求助中
请在求助之前详细阅读求助说明!!!! 20000
One Man Talking: Selected Essays of Shao Xunmei, 1929–1939 1000
Yuwu Song, Biographical Dictionary of the People's Republic of China 700
[Lambert-Eaton syndrome without calcium channel autoantibodies] 520
The Three Stars Each: The Astrolabes and Related Texts 500
india-NATO Dialogue: Addressing International Security and Regional Challenges 400
A radiographic standard of reference for the growing knee 400
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 有机化学 工程类 生物化学 纳米技术 物理 内科学 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 电极 光电子学 量子力学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 2470431
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2137312
关于积分的说明 5445791
捐赠科研通 1861528
什么是DOI,文献DOI怎么找? 925765
版权声明 562721
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 495218