A 3D Hierarchical Host with Enhanced Sodiophilicity Enabling Anode‐Free Sodium‐Metal Batteries

材料科学 法拉第效率 阳极 成核 阴极 碳纤维 剥离(纤维) 金属 化学工程 纳米颗粒 纳米技术 电极 冶金 复合材料 物理化学 化学 工程类 复合数 有机化学
作者
Kyungbin Lee,Young Jun Lee,Michael J. Lee,Junghun Han,Jeonghoon Lim,Kun Ryu,Hana Yoon,Byung‐Hyun Kim,Bumjoon J. Kim,Seung Woo Lee
出处
期刊:Advanced Materials [Wiley]
卷期号:34 (14) 被引量:173
标识
DOI:10.1002/adma.202109767
摘要

Sodium-metal batteries (SMBs) are considered as a compliment to lithium-metal batteries for next-generation high-energy batteries because of their low cost and the abundance of sodium (Na). Herein, a 3D nanostructured porous carbon particle containing carbon-shell-coated Fe nanoparticles (PC-CFe) is employed as a highly reversible Na-metal host. PC-CFe has a unique 3D hierarchy based on sub-micrometer-sized carbon particles, ordered open channels, and evenly distributed carbon-coated Fe nanoparticles (CFe) on the surface. PC-CFe achieves high reversibility of Na plating/stripping processes over 500 cycles with a Coulombic efficiency of 99.6% at 10 mA cm-2 with 10 mAh cm-2 in Na//Cu asymmetric cells, as well as over 14 400 cycles at 60 mA cm-2 in Na//Na symmetric cells. Density functional theory calculations reveal that the superior cycling performance of PC-CFe stems from the stronger adsorption of Na on the surface of the CFe, providing initial nucleation sites more favorable to Na deposition. Moreover, the full cell with a PC-CFe host without Na metal and a high-loading Na3 V2 (PO4 )3 cathode (10 mg cm-2 ) maintains a high capacity of 103 mAh g-1 at 1 mA cm-2 even after 100 cycles, demonstrating the operation of anode-free SMBs.
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
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

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
LiangRen完成签到 ,获得积分10
1秒前
JJJ完成签到,获得积分10
12秒前
哥哥完成签到,获得积分10
22秒前
dllnf发布了新的文献求助10
25秒前
啦啦啦完成签到 ,获得积分20
34秒前
娟娟完成签到 ,获得积分10
46秒前
48秒前
49秒前
hdhuang完成签到,获得积分10
50秒前
tcheng发布了新的文献求助10
54秒前
dllnf完成签到,获得积分10
56秒前
科研通AI2S应助科研通管家采纳,获得10
58秒前
tcheng完成签到,获得积分10
1分钟前
佳言2009完成签到 ,获得积分10
1分钟前
一天完成签到 ,获得积分10
1分钟前
忧虑的静柏完成签到 ,获得积分10
1分钟前
啊哒吸哇完成签到,获得积分10
1分钟前
1分钟前
Sunny完成签到,获得积分10
2分钟前
2分钟前
EVEN完成签到 ,获得积分0
2分钟前
木头人发布了新的文献求助20
2分钟前
三杯吐然诺完成签到 ,获得积分10
2分钟前
shacodow完成签到,获得积分10
2分钟前
小学徒完成签到 ,获得积分10
2分钟前
不劳而获完成签到 ,获得积分10
2分钟前
jiunuan完成签到,获得积分10
2分钟前
WL完成签到 ,获得积分10
2分钟前
ll完成签到,获得积分10
2分钟前
瞿人雄完成签到,获得积分10
2分钟前
没心没肺完成签到,获得积分10
2分钟前
1002SHIB完成签到,获得积分10
2分钟前
nihaolaojiu完成签到,获得积分10
2分钟前
sheetung完成签到,获得积分10
2分钟前
共享精神应助科研通管家采纳,获得10
2分钟前
shhoing应助科研通管家采纳,获得10
2分钟前
麦田麦兜完成签到,获得积分10
2分钟前
3分钟前
宇文鹏煊完成签到 ,获得积分10
3分钟前
顾矜应助木头人采纳,获得10
3分钟前
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
List of 1,091 Public Pension Profiles by Region 1581
以液相層析串聯質譜法分析糖漿產品中活性雙羰基化合物 / 吳瑋元[撰] = Analysis of reactive dicarbonyl species in syrup products by LC-MS/MS / Wei-Yuan Wu 1000
Biology of the Reptilia. Volume 21. Morphology I. The Skull and Appendicular Locomotor Apparatus of Lepidosauria 600
The Scope of Slavic Aspect 600
Foregrounding Marking Shift in Sundanese Written Narrative Segments 600
Rousseau, le chemin de ronde 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 生物化学 物理 纳米技术 计算机科学 内科学 化学工程 复合材料 物理化学 基因 遗传学 催化作用 冶金 量子力学 光电子学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5539095
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4625935
关于积分的说明 14597077
捐赠科研通 4566735
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2503520
邀请新用户注册赠送积分活动 1481524
关于科研通互助平台的介绍 1453020