钠-硫族化物金属间化合物(Na2Te和Na2S)和Cu颗粒的亲钠微复合膜被制造到商用铜泡沫集流体(Na2Te@CF和Na2S@CF)上。
近日,德克萨斯大学奥斯汀分校David Mitlin,Yixian Wang首次展示了可控容量热灌注工艺。金属电沉积增强的润湿性导致最先进的电化学性能。例如,基于Na2Te@CF的半电池在6 mA cm-2和6 mAh cm-2下表现出稳定的循环,对应于按几何面积电沉积/电溶解的54 μm Na。
文章要点
1)具有Na3V2(PO4)3正极的钠金属电池在30 C(7mAcm−2)下稳定,在5 C和10 C下可循环10000次。
2)横截面低温聚焦离子束(cryo-FIB)显微镜详细描述了沉积和残余溶解的微结构。Na2Te@CF上的金属钠电沉积致密、光滑且没有枝晶或孔隙。在未改性的铜泡沫上,钠以细丝状方式生长,不需要循环来实现这种几何形状。基板-金属相互作用严重影响金属-电解质界面,即固体电解质界面的厚度和形态。
3)密度泛函理论和中尺度模拟提供了对支撑吸附原子能量学、成核反应和早期形态演化的深入了解。在Na2Te上,钠原子分散体在热力学上比孤立的团簇更稳定,从而导致表面的共形吸附原子覆盖。
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Yixian Wang, et al, Intermetallics Based on Sodium Chalcogenides Promote Stable Electrodeposition–Electrodissolution of Sodium Metal Anodes, Adv. Energy Mater. 2023
DOI: 10.1002/aenm.202204402
https://doi.org/10.1002/aenm.202204402