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:29
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
无幻完成签到 ,获得积分10
刚刚
风信子完成签到,获得积分10
2秒前
2秒前
英吉利25发布了新的文献求助10
3秒前
LIJIngcan完成签到 ,获得积分10
4秒前
Connie发布了新的文献求助10
7秒前
LIJIngcan关注了科研通微信公众号
11秒前
玻璃球完成签到 ,获得积分10
14秒前
14秒前
nie完成签到 ,获得积分10
16秒前
Zhao完成签到,获得积分10
17秒前
17秒前
17秒前
18秒前
18秒前
橙子发布了新的文献求助30
20秒前
仁爱的谷南完成签到,获得积分10
21秒前
21秒前
22秒前
巫马尔槐发布了新的文献求助10
22秒前
25秒前
JamesPei应助科研通管家采纳,获得10
29秒前
顾矜应助科研通管家采纳,获得10
29秒前
29秒前
领导范儿应助科研通管家采纳,获得10
29秒前
小蘑菇应助科研通管家采纳,获得10
29秒前
Jasper应助科研通管家采纳,获得30
29秒前
英吉利25发布了新的文献求助10
31秒前
小白完成签到,获得积分10
33秒前
一杯沧海完成签到 ,获得积分10
35秒前
十八完成签到 ,获得积分10
36秒前
马冬梅完成签到 ,获得积分10
38秒前
cjl完成签到 ,获得积分10
39秒前
40秒前
zhw完成签到 ,获得积分10
42秒前
雏菊发布了新的文献求助10
46秒前
是榤啊完成签到 ,获得积分10
46秒前
yindi1991完成签到 ,获得积分10
52秒前
威武雅容完成签到 ,获得积分10
54秒前
英吉利25发布了新的文献求助10
58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
PowerCascade: A Synthetic Dataset for Cascading Failure Analysis in Power Systems 2000
Various Faces of Animal Metaphor in English and Polish 800
The SAGE Dictionary of Qualitative Inquiry 610
Signals, Systems, and Signal Processing 610
On the Dragon Seas, a sailor's adventures in the far east 500
Yangtze Reminiscences. Some Notes And Recollections Of Service With The China Navigation Company Ltd., 1925-1939 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6344975
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8159582
关于积分的说明 17156923
捐赠科研通 5400892
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2860628
邀请新用户注册赠送积分活动 1838504
关于科研通互助平台的介绍 1688035