Engineering Sodium-Ion Solvation Structure to Stabilize Sodium Anodes: Universal Strategy for Fast-Charging and Safer Sodium-Ion Batteries

阳极 法拉第效率 更安全的 溶剂化 离子 材料科学 钠离子电池 纳米技术 化学 电极 计算机科学 有机化学 物理化学 计算机安全
作者
Lin Zhou,Zhen Cao,Jiao Zhang,Qujiang Sun,Yingqiang Wu,Wandi Wahyudi,Jang‐Yeon Hwang,Limin Wang,Luigi Cavallo,Yang‐Kook Sun,Husam N. Alshareef,Jun Ming
出处
期刊:Nano Letters [American Chemical Society]
卷期号:20 (5): 3247-3254 被引量:147
标识
DOI:10.1021/acs.nanolett.9b05355
摘要

Sodium-ion batteries are promising alternatives for lithium-ion batteries due to their lower cost caused by global sodium availability. However, the low Coulombic efficiency (CE) of the sodium metal plating/stripping process represents a serious issue for the Na anode, which hinders achieving a higher energy density. Herein, we report that the Na+ solvation structure, particularly the type and location of the anions, plays a critical role in determining the Na anode performance. We show that the low CE results from anion-mediated corrosion, which can be tackled readily through tuning the anion interaction at the electrolyte/anode interface. Our strategy thus enables fast-charging Na-ion and Na-S batteries with a remarkable cycle life. The presented insights differ from the prevailing interpretation that the failure mechanism mostly results from sodium dendrite growth and/or solid electrolyte interphase formation. Our anionic model introduces a new guideline for improving the electrolytes for metal-ion batteries with a greater energy density.
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
6789发布了新的文献求助10
1秒前
ma完成签到 ,获得积分10
1秒前
坚定涵阳给坚定涵阳的求助进行了留言
1秒前
烂漫明轩完成签到,获得积分10
2秒前
搜集达人应助刘思琪采纳,获得10
2秒前
2秒前
3秒前
xiaxianong完成签到,获得积分10
3秒前
英俊的铭应助雪雪儿采纳,获得10
3秒前
新手上路完成签到,获得积分10
4秒前
4秒前
zzz完成签到,获得积分10
4秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
4秒前
小侯发布了新的文献求助10
5秒前
xjl0263发布了新的文献求助10
5秒前
banban完成签到,获得积分10
5秒前
戈多完成签到,获得积分10
5秒前
CFSJ完成签到,获得积分10
5秒前
666发布了新的文献求助10
5秒前
小蚊子发布了新的文献求助10
6秒前
福星发布了新的文献求助10
6秒前
6秒前
诚0911发布了新的文献求助10
6秒前
7秒前
陈炜smile完成签到,获得积分10
7秒前
8秒前
8秒前
曹孟德斯鸠完成签到 ,获得积分20
8秒前
不爱学习完成签到 ,获得积分10
9秒前
10秒前
10秒前
伊里七完成签到 ,获得积分10
10秒前
10秒前
10秒前
朴素念波发布了新的文献求助10
10秒前
重生之学术裁缝逐梦学术圈完成签到,获得积分10
10秒前
11秒前
充电宝应助lzxlzxlzx采纳,获得10
11秒前
12秒前
Venus完成签到 ,获得积分10
12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 3000
Polymorphism and polytypism in crystals 1000
Signals, Systems, and Signal Processing 610
Discrete-Time Signals and Systems 610
T/SNFSOC 0002—2025 独居石精矿碱法冶炼工艺技术标准 600
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 6044423
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 7811409
关于积分的说明 16245187
捐赠科研通 5190243
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2777302
邀请新用户注册赠送积分活动 1760429
关于科研通互助平台的介绍 1643622