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
从容又菡完成签到,获得积分10
1秒前
大方梦秋发布了新的文献求助10
3秒前
QIQI完成签到,获得积分10
3秒前
畅快栾发布了新的文献求助10
3秒前
Akim应助喜羊羊采纳,获得10
4秒前
半岛完成签到,获得积分10
4秒前
4秒前
123关注了科研通微信公众号
6秒前
一碗笋汤完成签到 ,获得积分10
7秒前
8秒前
大宝慧完成签到,获得积分20
8秒前
张文群发布了新的文献求助10
8秒前
1111应助一一采纳,获得10
9秒前
10秒前
11秒前
Potato123123完成签到 ,获得积分10
11秒前
12秒前
13秒前
QIANGYI完成签到 ,获得积分10
13秒前
炙热棉花糖完成签到,获得积分10
13秒前
10完成签到,获得积分20
14秒前
leilang发布了新的文献求助10
15秒前
11111111111111完成签到,获得积分10
16秒前
17秒前
17秒前
planto发布了新的文献求助10
17秒前
Orange应助hjq采纳,获得10
21秒前
22秒前
TulIP完成签到,获得积分10
23秒前
Derek完成签到,获得积分0
24秒前
David完成签到,获得积分10
25秒前
畅快栾完成签到,获得积分20
25秒前
26秒前
浩浩完成签到 ,获得积分10
26秒前
26秒前
田様应助broccoli采纳,获得10
26秒前
26秒前
26秒前
27秒前
27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 6022951
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 7645594
关于积分的说明 16170993
捐赠科研通 5171287
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2767051
邀请新用户注册赠送积分活动 1750438
关于科研通互助平台的介绍 1637010