Modulating Double‐Layer Solvation Structure via Dual‐Weak‐Interaction for Stable Sodium‐Metal Batteries

材料科学 溶剂化 对偶(语法数字) 双层 化学物理 金属 图层(电子) 纳米技术 化学工程 离子 有机化学 冶金 化学 艺术 工程类 文学类 物理
作者
Tianze Shi,Ruilin Hou,Linlin Zheng,Hangyu Lu,Chengrong Xu,Xinyi Sun,Ping He,Shukui Li,Haoshen Zhou,Shaohua Guo
出处
期刊:Advanced Energy Materials [Wiley]
卷期号:15 (20) 被引量:25
标识
DOI:10.1002/aenm.202405803
摘要

Abstract Sodium‐metal batteries are the most promising low‐cost and high‐energy‐density new energy storage technology. However, the sodium‐metal anode has poor reversibility, which can be optimized by constructing the robust solid electrolyte interphase (SEI). Here, a concept of dual‐weak‐interaction electrolyte (DWIE) is demonstrated, its double‐layer solvation structure is composed of weakly solvated tetrahydrofuran as the inner layer, and dipole interaction are introduced in the outer layer by dibutyl ether. This double‐layer solvation structure dominated by contact ion pairs and aggregates can promote to deriving of inorganic‐rich SEI film, resulting in smooth and dendrite‐free sodium‐metal deposition. By adjusting the molecular configuration of dibutyl ether to diisobutyl ether, the dipole interaction is further enhanced, resulting in stronger weakly solvating effect. Thus, the Na||Cu cells using the optimized DWIE achieved a high Coulombic efficiency of 99.22%, surpassing most electrolyte design strategies. Meanwhile, at 5C, the Na 3 V 2 (PO 4 ) 3 (NVP)||Na cell achieves stable cycling exceeding 3000 cycles. Even under rigorous conditions of ≈8.8 mg cm −2 NVP loading and 50 µm thickness Na, the full cell can achieve a long cycling lifespan of 217 cycles. The pioneering concept paves the way for crafting readily achievable, cost‐effective, and eco‐friendly electrolytes tailored for SMBs, and offers potential applications in other battery systems.
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
拼搏半梦完成签到,获得积分10
刚刚
稷下听风完成签到,获得积分10
刚刚
WNL完成签到,获得积分10
刚刚
misa完成签到 ,获得积分10
刚刚
lucia5354完成签到,获得积分0
刚刚
nunu发布了新的文献求助10
刚刚
ccc完成签到,获得积分10
1秒前
Archie应助可乐鸡翅0088采纳,获得10
1秒前
qiuhai完成签到,获得积分10
1秒前
2秒前
sTRing完成签到,获得积分10
2秒前
2秒前
冲鸭完成签到,获得积分10
4秒前
笨笨的乘风完成签到 ,获得积分10
4秒前
可耐的寒松完成签到,获得积分10
4秒前
成熟完成签到,获得积分10
4秒前
RLL完成签到,获得积分10
4秒前
pp完成签到 ,获得积分10
5秒前
Lydia完成签到,获得积分10
6秒前
出水芙蓉完成签到,获得积分10
6秒前
doby发布了新的文献求助10
7秒前
iam_lqy完成签到,获得积分10
7秒前
Starry完成签到,获得积分10
7秒前
ccc发布了新的文献求助10
7秒前
ding应助淡然的冰薇采纳,获得10
7秒前
8秒前
fys2022完成签到,获得积分10
8秒前
nunu完成签到,获得积分10
8秒前
yao完成签到,获得积分10
8秒前
隐形的凡阳应助幽默果汁采纳,获得10
9秒前
一名不知死活的研究生完成签到,获得积分10
10秒前
bio-tang完成签到,获得积分10
10秒前
偷得浮生半日闲完成签到,获得积分10
10秒前
YYY完成签到,获得积分10
11秒前
衣兮完成签到,获得积分10
12秒前
12秒前
SciGPT应助诚心的初曼采纳,获得10
12秒前
追寻完成签到,获得积分10
13秒前
0飝0完成签到 ,获得积分10
13秒前
MiriamYu完成签到,获得积分10
13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
Handbook of pharmaceutical excipients, Ninth edition 5000
Aerospace Standards Index - 2026 ASIN2026 2000
Digital Twins of Advanced Materials Processing 2000
晋绥日报合订本24册(影印本1986年)【1940年9月–1949年5月】 1000
Social Cognition: Understanding People and Events 1000
Polymorphism and polytypism in crystals 1000
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 物理 生物化学 化学工程 计算机科学 复合材料 内科学 催化作用 光电子学 物理化学 电极 冶金 遗传学 细胞生物学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6034785
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 7746941
关于积分的说明 16206795
捐赠科研通 5181148
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2772960
邀请新用户注册赠送积分活动 1756078
关于科研通互助平台的介绍 1640924