An Alternative to Lithium Metal Anodes: Non‐dendritic and Highly Reversible Sodium Metal Anodes for Li–Na Hybrid Batteries

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作者
Qiu Zhang,Yanying Lu,Licheng Miao,Qing Zhao,Kexin Xia,Jing Liang,Shulei Chou,Jun Chen
出处
期刊:Angewandte Chemie [Wiley]
卷期号:57 (45): 14796-14800 被引量:109
标识
DOI:10.1002/anie.201808592
摘要

Highly reversible, stable, and non-dendritic metal anode (Li, Na etc.) is a crucial requirement for next-generation high-energy batteries. Herein, we have built a Li-Na hybrid battery (LNHB) based on Na plating/stripping, which features a high and stable coulombic efficiency of 99.2 % after 100 cycles, low voltage hysteresis (42 mV at 2 mA cm-2 ), and fast charge transfer. As a result of the Li+ electrostatic shield layer, the Na deposition showed cubic morphology rather than dendritic, even at high current density of 5 mA cm-2 . The solvation/desolvation of Li+ and Na+ were modelled by density functional theory calculations, demonstrating the fast desolvation kinetics of Na+ . Owing to the superior performance of the Na metal anode, the LNHB coupled with LiFePO4 cathode exhibited low voltage hysteresis and stable cycling performance that demonstrates its feasibility in practical applications.
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