Smoothing the Sodium‐Metal Anode with a Self‐Regulating Alloy Interface for High‐Energy and Sustainable Sodium‐Metal Batteries

阳极 材料科学 电解质 过电位 电池(电) 阴极 合金 化学工程 金属 锂(药物) 储能 电化学 电极 冶金 电气工程 热力学 化学 功率(物理) 物理 工程类 内分泌学 物理化学 医学
作者
Lei Wang,Jian Ku Shang,Qiyao Huang,Hong Hu,Yuqi Zhang,Chuan Xie,Yufeng Luo,Yuan Gao,Huixin Wang,Zijian Zheng
出处
期刊:Advanced Materials [Wiley]
卷期号:33 (41) 被引量:81
标识
DOI:10.1002/adma.202102802
摘要

Abstract Because of the large abundance of sodium (Na) as a source material and the easy fabrication of Na‐containing compounds, the sodium (Na) battery is a more environmentally friendly and sustainable technology than the lithium‐ion battery (LIB). Na‐metal batteries (SMBs) are considered promising to realize a high energy density to overtake the cost effectiveness of LIBs, which is critically important in large‐scale applications such as grid energy storage. However, the cycling stability of the Na‐metal anode faces significant challenges particularly under high cycling capacities, due to the complex failure models caused by the formation of Na dendrites. Here, a universal surface strategy, based on a self‐regulating alloy interface of the current collector, to inhibit the formation of Na dendrites is reported. High‐capacity (10 mAh cm −2 ) Na‐metal anodes can achieve stable cycling for over 1000 h with a low overpotential of 35 mV. When paired with a high‐capacity Na 3 V 2 (PO 4 ) 2 F 3 cathode (7 mAh cm −2 ), the SMB delivers an unprecedented energy density (calculated based on all the cell components) over 200 Wh kg −1 with flooded electrolyte, or over 230 Wh kg −1 with lean electrolyte. The dendrite‐free SMB also shows high cycling stability with a capacity retention per cycle over 99.9% and an ultrahigh energy efficiency of 95.8%.
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
冷酷酸奶发布了新的文献求助10
刚刚
迅速曼冬发布了新的文献求助10
刚刚
刚刚
1秒前
11完成签到,获得积分10
1秒前
1秒前
IceRinne完成签到,获得积分10
3秒前
陈千发布了新的文献求助10
5秒前
冰魂应助科研通管家采纳,获得10
6秒前
冰魂应助科研通管家采纳,获得20
6秒前
852应助科研通管家采纳,获得10
7秒前
冰魂应助科研通管家采纳,获得20
7秒前
Jasper应助科研通管家采纳,获得10
7秒前
科研通AI2S应助科研通管家采纳,获得10
7秒前
小二郎应助科研通管家采纳,获得10
7秒前
华仔应助科研通管家采纳,获得10
7秒前
azure发布了新的文献求助10
7秒前
8秒前
8秒前
kjh发布了新的文献求助10
9秒前
TopBanana完成签到 ,获得积分10
10秒前
传奇3应助fgjkl采纳,获得10
10秒前
小太阳发布了新的文献求助10
11秒前
研友_VZG7GZ应助时光采纳,获得10
13秒前
斯文败类应助外向访卉采纳,获得10
15秒前
科研通AI5应助heli采纳,获得10
17秒前
华仔应助熏悟空采纳,获得10
18秒前
打打应助小太阳采纳,获得10
18秒前
汉堡包应助kjh采纳,获得10
19秒前
19秒前
20秒前
小二郎应助HH采纳,获得10
23秒前
机智冬灵发布了新的文献求助10
23秒前
23秒前
美好斓发布了新的文献求助10
24秒前
清枫水云完成签到 ,获得积分10
24秒前
图苏完成签到 ,获得积分10
25秒前
丘比特应助GCD采纳,获得10
25秒前
25秒前
26秒前
高分求助中
Algorithmic Mathematics in Machine Learning 500
Handbook of Innovations in Political Psychology 400
Mapping the Stars: Celebrity, Metonymy, and the Networked Politics of Identity 400
引进保护装置的分析评价八七年国外进口线路等保护运行情况介绍 300
《続天台宗全書・史伝1 天台大師伝注釈類》 300
Visceral obesity is associated with clinical and inflammatory features of asthma: A prospective cohort study 300
Getting Published in SSCI Journals: 200+ Questions and Answers for Absolute Beginners 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 3839912
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3382151
关于积分的说明 10521568
捐赠科研通 3101604
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1708153
邀请新用户注册赠送积分活动 822237
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 773223