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): e2102802-e2102802 被引量:110
标识
DOI:10.1002/adma.202102802
摘要

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 Na3 V2 (PO4 )2 F3 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
like完成签到,获得积分10
刚刚
CodeCraft应助andy采纳,获得10
2秒前
2秒前
2秒前
火星上的惜霜完成签到 ,获得积分10
2秒前
传奇3应助古港采纳,获得10
3秒前
3秒前
woy031222完成签到,获得积分10
5秒前
5秒前
orixero应助小狗便利店采纳,获得10
6秒前
7秒前
7秒前
科研通AI6.2应助xiaochunLiu采纳,获得10
8秒前
9秒前
9秒前
Yu完成签到,获得积分10
9秒前
甄冰海发布了新的文献求助10
9秒前
完美世界应助纸鸢采纳,获得10
9秒前
10秒前
11秒前
bkagyin应助学术小趴菜采纳,获得10
11秒前
科研通AI6.4应助Nes采纳,获得30
12秒前
why发布了新的文献求助30
12秒前
HHHARPER发布了新的文献求助10
13秒前
13秒前
所所应助oio778采纳,获得10
14秒前
14秒前
RuO2发布了新的文献求助10
14秒前
小萝卜发布了新的文献求助10
14秒前
14秒前
14秒前
111发布了新的文献求助10
15秒前
12发布了新的文献求助20
16秒前
16秒前
18秒前
18秒前
18秒前
炙热含蕾发布了新的文献求助20
19秒前
Eden发布了新的文献求助10
20秒前
21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
Atlas of Aligner Treatment and Planning A Case-Based Approach 1000
Geist der Kunst und Kultur 1000
悉尼大学博士学位论文,题目:Modelling and testing of one-sided stitched laminated composites. 作者:Kristopher P. Plain 700
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 510
丝光沸石活性位点定向调控及其二甲醚羰基化性能研究 500
A Concise History of the World, 2nd Edition 400
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7421210
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9024523
关于积分的说明 19225122
捐赠科研通 7051551
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3235142
关于科研通互助平台的介绍 2398070
邀请新用户注册赠送积分活动 2217413