Sodiophilically Graded Gold Coating on Carbon Skeletons for Highly Stable Sodium Metal Anodes

法拉第效率 过电位 材料科学 阴极 涂层 金属 电镀(地质) 剥离(纤维) 阳极 碳纤维 复合数 枝晶(数学) 冶金 纳米技术 化学工程 复合材料 电化学 电极 化学 工程类 物理化学 几何学 地质学 数学 地球物理学
作者
Junxiong Wu,Peichao Zou,Muhammad Ihsan‐Ul‐Haq,Nauman Mubarak,Alessandro Susca,Baohua Li,Francesco Ciucci,Jang‐Kyo Kim
出处
期刊:Small [Wiley]
卷期号:16 (40) 被引量:71
标识
DOI:10.1002/smll.202003815
摘要

Metallic sodium (Na) is an appealing anode material for high-energy Na batteries. However, Na metal suffers from low coulombic efficiencies and severe dendrite growth during plating/stripping cycles, causing short circuits. As an effective strategy to improve the deposition behavior of Na metal, a 3D carbon foam is developed that is sputter-coated with gold nanoparticles (Au/CF), forming a functional gradient through its thickness. The highly porous Au/CF host is proven to have gradually varying sodiophilicity, which in turn facilitates initially preferential Na deposition on the gold-rich, sodiophilic region in a "bottom-up growth" mode, leading to uniform plating over the entire Au/CF host. This finding contrasts with dendrite formation in the pristine CF host, as proven by in situ microscopy. The Na-predeposited Au/CF (Na@Au/CF) composite anode operates steadily for 1000 h at a low overpotential of ≈20 mV at 2 mA cm-2 in a symmetric cell. When the composite anode is coupled with a Na3 V2 (PO4 )2 F3 cathode, the full cell has a high capacity of 102.1 mAh g-1 after 500 cycles at 2 C. The sodiophilicity gradient design that is explored in this study offers new insight into developing porous Na metal hosts with highly stable plating/stripping performance for next-generation Na batteries.

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
嘟嘟嘟嘟嘟完成签到,获得积分10
2秒前
专一的书雪完成签到,获得积分10
2秒前
starcraftfan完成签到,获得积分10
2秒前
xiakui完成签到,获得积分10
3秒前
坚强寻凝发布了新的文献求助10
3秒前
3秒前
开心诗珊完成签到,获得积分10
4秒前
lg20010419完成签到,获得积分10
4秒前
耶耶完成签到,获得积分10
4秒前
颖火虫666发布了新的文献求助10
4秒前
词不达意完成签到,获得积分10
4秒前
lxaiczn应助111采纳,获得10
6秒前
不爱学习完成签到 ,获得积分10
7秒前
濮阳灵竹完成签到,获得积分10
7秒前
8秒前
Maestro_S完成签到,获得积分0
9秒前
DARLING002完成签到,获得积分10
9秒前
碧蓝夏山发布了新的文献求助10
10秒前
婉孝完成签到,获得积分10
11秒前
鹿友绿完成签到,获得积分10
11秒前
完美世界应助颖火虫666采纳,获得10
11秒前
cheong完成签到,获得积分10
12秒前
Maestro_S发布了新的文献求助100
13秒前
醉熏的忆雪完成签到,获得积分10
13秒前
超级天磊完成签到,获得积分10
14秒前
奔跑917完成签到,获得积分10
14秒前
111完成签到,获得积分10
15秒前
共享精神应助坚强寻凝采纳,获得10
15秒前
敏感依云完成签到 ,获得积分10
15秒前
lhhhhh完成签到,获得积分10
16秒前
16秒前
16秒前
苦行僧完成签到,获得积分10
16秒前
小麻花完成签到,获得积分10
17秒前
卡戎529完成签到 ,获得积分10
17秒前
乔乔发布了新的文献求助10
17秒前
ZZ发布了新的文献求助20
18秒前
untilyou完成签到,获得积分10
18秒前
19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
Modern Epidemiology, Fourth Edition 5000
Handbook of pharmaceutical excipients, Ninth edition 5000
Digital Twins of Advanced Materials Processing 2000
Weaponeering, Fourth Edition – Two Volume SET 2000
Polymorphism and polytypism in crystals 1000
Signals, Systems, and Signal Processing 610
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 纳米技术 有机化学 生物化学 化学工程 物理 计算机科学 复合材料 内科学 催化作用 物理化学 光电子学 电极 冶金 基因 遗传学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6022003
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 7638494
关于积分的说明 16167489
捐赠科研通 5169946
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2766633
邀请新用户注册赠送积分活动 1749747
关于科研通互助平台的介绍 1636720