Data-Driven KnowledgeDiscovery Reveals QuantitativeElectrolyte Design Rules for Anode-Free Sodium Metal Batteries

化学 电解质 金属 纳米技术 化学工程 钥匙(锁) 无机化学 金属锂 药物发现
作者
Chang Su,Xin Jin,Keyu Chen,Mengfan Pei,Naiwen Hu,Keju Chen,Yunpeng Qu,Jianhua Han,Xigao Jian,Fangyuan Hu
出处
期刊:Journal of the American Chemical Society [American Chemical Society]
卷期号:148 (30): 31918-31930
标识
DOI:10.1021/jacs.6c05130
摘要

Sodium-based batteries are promising for large-scale energy storage due to the abundance and low cost of sodium, yet their practical energy density remains constrained. Anode-free configurations enhance energy density, but they require electrolytes that enable highly reversible Na plating/stripping with exceptional Coulombic efficiency (CE). Here, by establishing an interpretable machine learning-driven knowledge discovery framework, quantifiable design rules leading to high CE were formulated within our data set. We reveal that reducing solvent oxygen content and increasing nonpolar surface area promote an anion-dominated solvation structure by improving the solvent steric hindrance effect, resulting in NaF-rich solid electrolyte interphase and suppressed inactive sodium formation. Guided by these insights, an optimal electrolyte based on asymmetric diethylene glycol butyl methyl ether with NaPF6 was developed. It achieved an average CE of 99.9% over 800 cycles and enabled an Ah-level pouch cell with an energy density exceeding 230 Wh kg-1. This work bridges data science with solvation and interphase chemistry, establishing quantitative principles for the development of high-performance electrolytes toward sustainable energy storage.
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
ling发布了新的文献求助50
刚刚
aaa发布了新的文献求助10
1秒前
英姑应助刘奎冉采纳,获得10
2秒前
可口可乐发布了新的文献求助10
2秒前
3秒前
彭心怡发布了新的文献求助10
3秒前
迅速初柳发布了新的文献求助10
4秒前
小马甲应助XXXXXX采纳,获得10
4秒前
科研通AI6.4应助dp采纳,获得10
5秒前
7秒前
7秒前
汉堡包应助ling采纳,获得30
7秒前
9秒前
12秒前
12秒前
彭心怡完成签到,获得积分10
13秒前
Rwo完成签到,获得积分10
13秒前
自觉平露发布了新的文献求助10
14秒前
Sz1发布了新的文献求助10
14秒前
土豪的岂愈完成签到 ,获得积分10
14秒前
16秒前
谜迪发布了新的文献求助10
16秒前
17秒前
18秒前
18秒前
andylue完成签到,获得积分10
19秒前
脑洞疼应助迅速初柳采纳,获得10
20秒前
蒲公英完成签到 ,获得积分20
21秒前
22秒前
自觉平露完成签到,获得积分10
23秒前
LYNN发布了新的文献求助10
23秒前
果果阮发布了新的文献求助10
23秒前
yewungs发布了新的文献求助10
24秒前
学者宫Sir发布了新的文献求助10
24秒前
在水一方应助谜迪采纳,获得10
24秒前
25秒前
栖风完成签到,获得积分10
27秒前
zbz发布了新的文献求助10
28秒前
qvqtttttt完成签到,获得积分10
28秒前
29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
Markov Chain Monte Carlo 5000
Weaponeering: An Introduction Fourth Edition, Volume 1 1000
Advanced Weaponeering Fourth Edition, Volume 2 1000
Evidence Summary. Injection (subcutaneous):op- timal administration 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 610
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 7494167
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9085664
关于积分的说明 19377300
捐赠科研通 7106063
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3249687
关于科研通互助平台的介绍 2419124
邀请新用户注册赠送积分活动 2235379