Interface Modulation of Metal Sulfide Anodes for Long‐Cycle‐Life Sodium‐Ion Batteries

电解质 阳极 材料科学 硫化物 电化学 无机化学 金属 化学工程 电池(电) 硝酸钠 电极 化学 冶金 物理化学 功率(物理) 工程类 物理 量子力学
作者
Mei Yang,Xiaoqing Chang,Liuqi Wang,Xingyu Wang,Mengyan Gu,Hao Huang,Lingyu Tang,Yiren Zhong,Hui Xia
出处
期刊:Advanced Materials [Wiley]
卷期号:35 (13) 被引量:33
标识
DOI:10.1002/adma.202208705
摘要

Although studies of transition metal sulfides (TMS) as anode materials for sodium-ion batteries are extensively reported, the short cycle life is still a thorny problem that impedes their practical application. In this work, a new capacity fading mechanism of the TMS electrodes is demonstrated; that is, the parasitic reaction between electrolyte anions (i.e., ClO4- ) and metal sulfides yields non-conductive and unstable solid-electrolyte interphase (SEI) and meanwhile, corrosively turns metal sulfides into less-active oxides. This knowledge guides the development of an electrochemical strategy to manipulate the anion decomposition and construct a stable interface that prevents extensive parasitic reactions. It is shown that introducing sodium nitrate to the electrolyte radically changes the Na+ solvation structure by populating nitrate ions in the first solvation sheath, generating a stable and conductive SEI layer containing both Na3 N and NaF. The optimized interface enables an iron sulfide anode to stably cycle for over 2000 cycles with negligible capacity loss, and a similar enhancement in cycle performance is demonstrated on a number of other metal sulfides. This work discloses metal sulfides' cycling failure mechanism from a unique perspective and highlights the critical importance of manipulating the interface chemistry in sodium-ion batteries.
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
猪柳蛋发布了新的文献求助20
1秒前
Neshama完成签到,获得积分10
1秒前
happyboy2008完成签到,获得积分10
2秒前
明明明明明明明明z完成签到,获得积分10
2秒前
呓语发布了新的文献求助10
2秒前
2秒前
活泼啤酒完成签到 ,获得积分10
3秒前
朴素访旋发布了新的文献求助10
4秒前
白冷之完成签到,获得积分10
6秒前
Pony完成签到,获得积分10
6秒前
psychik完成签到 ,获得积分10
6秒前
单于访枫完成签到,获得积分10
7秒前
shengdong完成签到,获得积分10
7秒前
鱼香rose盖饭完成签到,获得积分10
9秒前
9秒前
科研小白完成签到,获得积分20
12秒前
悠夏sunny完成签到,获得积分10
13秒前
yoyocici1505完成签到,获得积分10
13秒前
公孙玲珑完成签到,获得积分10
13秒前
羁鸟完成签到,获得积分10
13秒前
小欢完成签到,获得积分10
14秒前
牟稀应助龙虾采纳,获得10
15秒前
15秒前
Aurora完成签到 ,获得积分10
15秒前
Ln完成签到,获得积分10
17秒前
18秒前
共享精神应助勤劳的高山采纳,获得10
19秒前
猪柳蛋发布了新的文献求助10
19秒前
zhaoxiaonuan发布了新的文献求助10
19秒前
Lyndonz7u完成签到,获得积分10
20秒前
呆萌傲丝完成签到,获得积分10
21秒前
标致妙菡完成签到 ,获得积分10
21秒前
852应助呓语采纳,获得10
21秒前
benben应助彼得大帝采纳,获得10
21秒前
zhao完成签到 ,获得积分10
23秒前
superspace完成签到,获得积分10
23秒前
24秒前
yhy发布了新的文献求助10
24秒前
谭显芝完成签到 ,获得积分10
24秒前
letty发布了新的文献求助10
24秒前
高分求助中
The three stars each : the Astrolabes and related texts 1070
Manual of Clinical Microbiology, 4 Volume Set (ASM Books) 13th Edition 1000
Sport in der Antike 800
De arte gymnastica. The art of gymnastics 600
少脉山油柑叶的化学成分研究 530
Sport in der Antike Hardcover – March 1, 2015 500
Boris Pesce - Gli impiegati della Fiat dal 1955 al 1999 un percorso nella memoria 500
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 2407571
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2104276
关于积分的说明 5311385
捐赠科研通 1831868
什么是DOI,文献DOI怎么找? 912764
版权声明 560691
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 488042