Anode‐Free Sodium Metal Batteries Based on Nanohybrid Core–Shell Templates

阳极 材料科学 法拉第效率 成核 纳米技术 模板 电极 碳纤维 化学工程 复合材料 化学 复合数 工程类 物理化学 有机化学
作者
Min Eui Lee,Seunggon Lee,Jaewon Choi,Hyoung‐Joon Jin,Seungyong Han,Young Soo Yun
出处
期刊:Small [Wiley]
卷期号:15 (37) 被引量:44
标识
DOI:10.1002/smll.201901274
摘要

Anode-free sodium metal batteries (AF-SMBs) can deliver high energy and enormous power, but their cycle lives are still insufficient for them to be practical as a power source in modern electronic devices and/or grid systems. In this study, a nanohybrid template based on high aspect-ratio silver nanofibers and nitrogen-rich carbon thin layers as a core-shell structure is designed to improve the Coulombic efficiency (CE) and cycling performance of AF-SMBs. The catalytic nanohybrid templates dramatically reduce the voltage overshooting caused by metal nucleation to one-fifth that of a bare Al foil electrode (≈6 mV vs ≈30 mV), and high average CE values of >99% are achieved over a wide range of current rates from 0.2 to 8 mA cm-2 . Moreover, exceptionally long cycle lives for more than 1600 cycles and an additional 1500 cycles are achieved with a highly stable CE of >99.9%. These results show that AF-SMBs are feasible with the nanohybrid electrode system.
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