Design Principles of Sodium/Potassium Protection Layer for High‐Power High‐Energy Sodium/Potassium‐Metal Batteries in Carbonate Electrolytes: a Case Study of Na2Te/K2Te

电解质 材料科学 阳极 功率密度 金属 扩散 碱金属 化学工程 无机化学 化学 冶金 物理化学 热力学 电极 功率(物理) 有机化学 物理 工程类
作者
Hai Yang,Fuxiang He,Menghao Li,Fanyang Huang,Zhihao Chen,Pengcheng Shi,Fanfan Liu,Yu Jiang,Lixin He,Meng Gu,Yan Yu
出处
期刊:Advanced Materials [Wiley]
卷期号:33 (48): e2106353-e2106353 被引量:142
标识
DOI:10.1002/adma.202106353
摘要

Abstract The sodium (potassium)‐metal anodes combine low‐cost, high theoretical capacity, and high energy density, demonstrating promising application in sodium (potassium)‐metal batteries. However, the dendrites’ growth on the surface of Na (K) has impeded their practical application. Herein, density functional theory (DFT) results predict Na 2 Te/K 2 Te is beneficial for Na + /K + transport and can effectively suppress the formation of the dendrites because of low Na + /K + migration energy barrier and ultrahigh Na + /K + diffusion coefficient of 3.7 × 10 −10 cm 2 s −1 /1.6 × 10 −10 cm 2 s −1 (300 K), respectively. Then a Na 2 Te protection layer is prepared by directly painting the nanosized Te powder onto the sodium‐metal surface. The Na@Na 2 Te anode can last for 700 h in low‐cost carbonate electrolytes (1 mA cm −2 , 1 mAh cm −2 ), and the corresponding Na 3 V 2 (PO 4 ) 3 //Na@Na 2 Te full cell exhibits high energy density of 223 Wh kg −1 at an unprecedented power density of 29687 W kg −1 as well as an ultrahigh capacity retention of 93% after 3000 cycles at 20 C. Besides, the K@K 2 Te‐based potassium‐metal full battery also demonstrates high power density of 20 577 W kg −1 with energy density of 154 Wh kg −1 . This work opens up a new and promising avenue to stabilize sodium (potassium)‐metal anodes with simple and low‐cost interfacial layers.
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
刚刚
sjyplus1发布了新的文献求助10
2秒前
3秒前
一路狂奔等不了完成签到 ,获得积分10
3秒前
Lignin发布了新的文献求助10
3秒前
Akim应助能干的吐司采纳,获得10
3秒前
MrRen完成签到,获得积分10
4秒前
Wd完成签到,获得积分20
5秒前
Menand完成签到,获得积分10
6秒前
8秒前
8秒前
FashionBoy应助Lignin采纳,获得10
9秒前
优雅梨愁发布了新的文献求助10
9秒前
星辰大海应助Lignin采纳,获得10
9秒前
大个应助Lignin采纳,获得10
9秒前
完美世界应助Lignin采纳,获得10
9秒前
隐形曼青应助Lignin采纳,获得10
9秒前
酷波er应助sjyplus1采纳,获得10
9秒前
赘婿应助Lignin采纳,获得10
9秒前
壮观听白完成签到,获得积分10
10秒前
10秒前
10秒前
丰富听白应助xzy998采纳,获得60
11秒前
11秒前
科目三应助Wd采纳,获得10
11秒前
12秒前
12秒前
fz1关闭了fz1文献求助
13秒前
Apple发布了新的文献求助10
14秒前
14秒前
14秒前
15秒前
15秒前
科目三应助Lignin采纳,获得10
16秒前
所所应助Lignin采纳,获得10
16秒前
英俊的铭应助Lignin采纳,获得10
16秒前
Akim应助Lignin采纳,获得10
16秒前
英俊的铭应助Lignin采纳,获得10
16秒前
万能图书馆应助Lignin采纳,获得10
16秒前
FashionBoy应助Lignin采纳,获得10
16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
Introduction to strong mixing conditions volume 1-3 5000
Clinical Microbiology Procedures Handbook, Multi-Volume, 5th Edition 2000
从k到英国情人 1500
Ägyptische Geschichte der 21.–30. Dynastie 1100
„Semitische Wissenschaften“? 1100
Real World Research, 5th Edition 800
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 生物 医学 工程类 计算机科学 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 复合材料 内科学 化学工程 人工智能 催化作用 遗传学 数学 基因 量子力学 物理化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5736834
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 5368742
关于积分的说明 15334181
捐赠科研通 4880593
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2622909
邀请新用户注册赠送积分活动 1571817
关于科研通互助平台的介绍 1528640