N-doped carbon nanocube with zinc oxide sodiophilic sites enables a superior sodium metal anode

阳极 材料科学 法拉第效率 电化学 成核 阴极 化学工程 电极 普鲁士蓝 氧化物 金属 纳米技术 冶金 化学 有机化学 物理化学 工程类
作者
Yijuan Li,Pan Xu,Hongbin Ni,Jirong Mou,Tangchao Xie,Hong Xiao,Hengji Zhu,Quanfeng Dong,Shaoming Huang
出处
期刊:Nano Research [Springer Science+Business Media]
卷期号:16 (1): 411-419 被引量:14
标识
DOI:10.1007/s12274-022-4621-y
摘要

The metallic Na has been regarded as the most promising anode for next-generation sodium metal batteries (SMBs) owing to its high theoretical specific capacity, low redox potential, and low cost. The practical applications of Na metal, however, have still been severely hindered by the uncontrolled sodium dendrites growth during Na deposition and stripping processes, which leads to low Coulombic efficiency and poor cycling stability. In this study, sub-nano zinc oxide (ZnO) uniformly dispersed in three-dimensional (3D) porous nitrogen-doped (N-doped) carbon nanocube (ZnO@NC) was acquired as a stable host for dendrite-free Na metal anode. Benefiting from the in-situ electrochemically formed sodiophilic nucleation site (NaZn13 alloy) and the enriched pore structure, rapid and uniform sodium deposition behavior can be performed. As expected, the ZnO@NC electrode delivers impressive electrochemical performance, an ultra-high areal capacity of 20 mAh·cm−2 in the half-cell can be maintained for 2,000 h. In the symmetrical-cell, it can also exhibit up to 3,000 h at 3 mA·cm−2 and 3 mAh·cm−2 with low polarization potential. Furthermore, in the full-cell that matches with Prussian blue (PB) cathode, the Na@ZnO@NC anode performs the outstanding long-cycling and rate performance. Therefore, this work provides an effective strategy to inhibit the growth of Na dendrites for the development of high-safety and long-cycling SMBs.
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
刚刚
倪妮发布了新的文献求助10
刚刚
1秒前
1秒前
ahosre发布了新的文献求助10
1秒前
cmh完成签到 ,获得积分10
1秒前
滕黎云发布了新的文献求助10
2秒前
曹志毅完成签到 ,获得积分10
4秒前
CipherSage应助飞鱼采纳,获得10
5秒前
空想家发布了新的文献求助10
5秒前
刘一完成签到 ,获得积分10
6秒前
赵楠发布了新的文献求助10
8秒前
动听的平凡完成签到,获得积分10
10秒前
zzh完成签到,获得积分10
12秒前
ChiHiRo9Q应助苏州河采纳,获得10
14秒前
15秒前
倪妮完成签到,获得积分10
16秒前
18秒前
19秒前
汤米bb发布了新的文献求助10
20秒前
执着的忆雪发布了新的文献求助200
23秒前
John完成签到 ,获得积分10
24秒前
小浅笑关注了科研通微信公众号
24秒前
科研通AI5应助坦率纸飞机采纳,获得10
26秒前
nannannan发布了新的文献求助10
26秒前
彭于晏应助滕黎云采纳,获得10
27秒前
okasaki完成签到,获得积分10
27秒前
黄焖鸡大王完成签到 ,获得积分10
27秒前
故意的傲柏完成签到 ,获得积分10
28秒前
糟糕的铁锤完成签到,获得积分0
28秒前
Steven发布了新的文献求助10
30秒前
风趣的从梦完成签到,获得积分10
30秒前
刺猬完成签到,获得积分10
30秒前
34秒前
34秒前
蔡佰航完成签到,获得积分10
35秒前
Clovis33完成签到 ,获得积分10
35秒前
科目三应助落后醉易采纳,获得10
35秒前
ding应助清爽的夜玉采纳,获得10
36秒前
crescendo完成签到,获得积分10
37秒前
高分求助中
Encyclopedia of Mathematical Physics 2nd edition 888
Introduction to Strong Mixing Conditions Volumes 1-3 500
Tip60 complex regulates eggshell formation and oviposition in the white-backed planthopper, providing effective targets for pest control 400
Optical and electric properties of monocrystalline synthetic diamond irradiated by neutrons 320
共融服務學習指南 300
Essentials of Pharmacoeconomics: Health Economics and Outcomes Research 3rd Edition. by Karen Rascati 300
Peking Blues // Liao San 300
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 物理 生物化学 纳米技术 计算机科学 化学工程 内科学 复合材料 物理化学 电极 遗传学 量子力学 基因 冶金 催化作用
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3801454
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3347178
关于积分的说明 10332524
捐赠科研通 3063486
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1681751
邀请新用户注册赠送积分活动 807707
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 763864