Cryo‐Electron Microscopy Reveals Na Infiltration into Separator Pore Free‐Volume as a Degradation Mechanism in Na Anode:Liquid Electrolyte Electrochemical Cells

材料科学 阳极 电解质 分离器(采油) 电化学 化学工程 电子显微镜 阴极 电极 化学 热力学 光学 物理 工程类 物理化学
作者
Kevin C. Matthews,Braxton Rush,Raluca I. Gearba,Xuelin Guo,Guihua Yu,Jamie H. Warner
出处
期刊:Advanced Materials [Wiley]
卷期号:36 (23): e2308711-e2308711 被引量:20
标识
DOI:10.1002/adma.202308711
摘要

Abstract Batteries utilizing a sodium (Na) metal anode with a liquid electrolyte are promising for affordable large‐scale energy storage. However, a deep understanding of the intrinsic degradation mechanisms is limited by challenges in accessing the buried interfaces. Here, cryogenic electron microscopy of intact electrode:separator:electrode stacks is performed and degradation and failure of symmetric Na||Na coin cells occurs through the infiltration of Na metal through the pores of the separator rather than by mechanical puncturing by dendrites is revealed. It is shown the interior structure of the cell (electrode:separator:electrode) must be preserved and deconstructing the cell into different layers for characterization results in artifacts. In intact cell stacks, minimal liquid is found between the electrodes and separator, leading to intimate electrode:separator interfaces. After electrochemical cycling, Na infiltrates into the pore free‐volume, growing through the separator to create electrical shorts and degradation. The Na infiltration occurs at interfacial regions devoid of solid‐electrolyte interphase (SEI), revealing SEI plays an important role in preventing Na from growing into the separator by being a physical barrier that the plated Na cannot penetrate. These results shed new light on the fundamental failure mechanisms in Na batteries and demonstrate the importance of preserving the cell structure and buried interfaces.
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
dbdxyty发布了新的文献求助10
刚刚
杨媛发布了新的文献求助10
1秒前
huizi完成签到,获得积分10
2秒前
东8发布了新的文献求助20
3秒前
执名之念发布了新的文献求助20
3秒前
3秒前
科研通AI6.2应助123采纳,获得10
5秒前
eddie777完成签到,获得积分10
6秒前
7秒前
炸洋芋完成签到,获得积分10
7秒前
风来关注了科研通微信公众号
7秒前
可爱的函函应助好困采纳,获得10
7秒前
小蘑菇应助河里蹿采纳,获得10
8秒前
163关闭了163文献求助
8秒前
笑一笑发布了新的文献求助10
10秒前
香蕉觅云应助刘西瓜采纳,获得10
10秒前
ZZQ完成签到 ,获得积分10
12秒前
李健应助dbdxyty采纳,获得10
12秒前
eddie777发布了新的文献求助10
13秒前
13秒前
Ava应助Maestro_S采纳,获得10
13秒前
何时出发完成签到,获得积分10
14秒前
xiaolu发布了新的文献求助20
14秒前
斯文败类应助笑点低硬币采纳,获得10
14秒前
Youx发布了新的文献求助10
14秒前
15秒前
18秒前
ticsadis完成签到,获得积分10
18秒前
123发布了新的文献求助10
18秒前
18秒前
自由如风完成签到 ,获得积分10
18秒前
xxxdie完成签到,获得积分10
19秒前
Jasper应助林中鸟采纳,获得10
19秒前
香蕉觅云应助南暮采纳,获得10
20秒前
河里蹿发布了新的文献求助10
21秒前
桐桐应助坚强寻真采纳,获得30
21秒前
23秒前
菜菜完成签到 ,获得积分10
23秒前
李健的粉丝团团长应助ake采纳,获得10
24秒前
24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
Burger's Medicinal Chemistry, Drug Discovery and Development, Volumes 1 - 8, 8 Volume Set, 8th Edition 1800
Cronologia da história de Macau 1600
Netter collection Volume 9 Part I upper digestive tract及Part III Liver Biliary Pancreas 3rd 2024 的超高清PDF,大小约几百兆,不是几十兆版本的 1050
Current concept for improving treatment of prostate cancer based on combination of LH-RH agonists with other agents 1000
Research Handbook on the Law of the Sea 1000
Contemporary Debates in Epistemology (3rd Edition) 1000
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 纳米技术 计算机科学 化学工程 生物化学 物理 复合材料 内科学 催化作用 物理化学 光电子学 细胞生物学 基因 电极 遗传学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6169813
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 7997355
关于积分的说明 16634247
捐赠科研通 5274702
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2813855
邀请新用户注册赠送积分活动 1793558
关于科研通互助平台的介绍 1659377