Refined Electrolyte and Interfacial Chemistry toward Realization of High-Energy Anode-Free Rechargeable Sodium Batteries

电解质 阳极 化学 阴极 法拉第效率 电化学 无机化学 电池(电) 氧化物 化学工程 电极 有机化学 功率(物理) 物理 物理化学 量子力学 工程类
作者
Yuying Zhang,Chaohui Zhang,Yu‐Guo Guo,Min Fan,Yao Zhao,Hua Guo,Wenpeng Wang,Shuang‐Jie Tan,Ya‐Xia Yin,Fuyi Wang,Sen Xin,Yu‐Guo Guo,Li‐Jun Wan
出处
期刊:Journal of the American Chemical Society [American Chemical Society]
卷期号:145 (47): 25643-25652 被引量:14
标识
DOI:10.1021/jacs.3c07804
摘要

Anode-free rechargeable sodium batteries represent one of the ultimate choices for the 'beyond-lithium' electrochemical storage technology with high energy. Operated based on the sole use of active Na ions from the cathode, the anode-free battery is usually reported with quite a limited cycle life due to unstable electrolyte chemistry that hinders efficient Na plating/stripping at the anode and high-voltage operation of the layered oxide cathode. A rational design of the electrolyte toward improving its compatibility with the electrodes is key to realize the battery. Here, we show that by refining the volume ratio of two conventional linear ether solvents, a binary electrolyte forms a cation solvation structure that facilitates flat, dendrite-free, planar growth of Na metal on the anode current collector and that is adaptive to high-voltage Na (de)intercalation of P2-/O3-type layered oxide cathodes and oxidative decomposition of the Na2C2O4 supplement. Inorganic fluorides, such as NaF, show a major influence on the electroplating pattern of Na metal and effective passivation of plated metal at the anode-electrolyte interface. Anode-free batteries based on the refined electrolyte have demonstrated high coulombic efficiency, long cycle life, and the ability to claim a cell-level specific energy of >300 Wh/kg.
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
刚刚
大模型应助优秀尔芙采纳,获得10
刚刚
李健的小迷弟应助chenchen采纳,获得20
刚刚
Nature完成签到,获得积分10
刚刚
liutao发布了新的文献求助10
刚刚
Tianling应助干净的井采纳,获得10
1秒前
ren80522应助杂货铺老板娘采纳,获得10
2秒前
ljz发布了新的文献求助10
3秒前
慕青应助en采纳,获得10
3秒前
wanting发布了新的文献求助10
3秒前
lalala应助liutao采纳,获得10
4秒前
4秒前
天意发布了新的文献求助50
5秒前
嫏嬛完成签到,获得积分10
5秒前
JamesPei应助wuxunxun2015采纳,获得10
6秒前
6秒前
8秒前
8秒前
加菲丰丰举报求助违规成功
8秒前
虎皮猫大人举报求助违规成功
8秒前
Singularity举报求助违规成功
8秒前
8秒前
9秒前
欢呼菀完成签到 ,获得积分10
9秒前
wanting完成签到,获得积分10
10秒前
10秒前
11秒前
CLN完成签到,获得积分10
12秒前
搜集达人应助嫏嬛采纳,获得10
12秒前
青亦关注了科研通微信公众号
12秒前
13秒前
14秒前
ssff发布了新的文献求助10
14秒前
大城完成签到,获得积分10
14秒前
糖果乖乖完成签到 ,获得积分10
14秒前
15秒前
啵啵龙完成签到,获得积分10
16秒前
咖喱给给完成签到,获得积分10
16秒前
17秒前
17秒前
高分求助中
Handbook of Fuel Cells, 6 Volume Set 1666
求助这个网站里的问题集 1000
Floxuridine; Third Edition 1000
Tracking and Data Fusion: A Handbook of Algorithms 1000
Sustainable Land Management: Strategies to Cope with the Marginalisation of Agriculture 800
消化器内視鏡関連の偶発症に関する第7回全国調査報告2019〜2021年までの3年間 500
One Man Talking: Selected Essays of Shao Xunmei, 1929–1939 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 医学 生物 材料科学 工程类 有机化学 生物化学 内科学 物理 纳米技术 计算机科学 化学工程 复合材料 基因 遗传学 催化作用 物理化学 免疫学 冶金 细胞生物学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 2861909
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2467564
关于积分的说明 6690666
捐赠科研通 2158503
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1146631
版权声明 585157
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 563393