山大AEM:液態MOFs原位衍生夾層實現高性能固態鈉金屬電池 2023年10月13日 上午11:12 ? 頭條, 干貨, 頂刊 ? 閱讀 43 盡管最近在基于無機固態電解質(SSEs)的固態鈉金屬電池(SSNBs)方面取得了一些進展,但由于界面Na+傳輸不均勻性和異質Na剝離/沉積過程導致的Na枝晶傳播極大地阻礙了SSNBs循環穩定性的提高。 山東大學尹龍衛、Zhaoqiang Li、王儒濤等綜合分析了SSNBs中鈉枝晶生長的特征和傳播機制,并開發了一種新的策略,采用液態金屬有機骨架(MOFs)前體對SSEs表面進行原位改性,以抑制Na枝晶。 圖1 SSE中Na枝晶的特征 作者在無機SSEs中檢測到明顯的剝落型、直型、分支型和聚集型Na枝晶,其分布區域非常大。為避免垂直的Na枝晶生長,在NASICON SSE的表面開發了一種可擴展的方法來構建液態MOFs原位衍生的緊密夾層。 夾層直接由高溫單相液態MOFs獲得,不干擾中間重結晶,因此具有優異的均勻性。它可以改善與Na負極的界面相容性并均勻化e–/Na+傳輸動力學,導致空間上均勻的Na成核,從而使Na沉積行為從枝晶轉變為橫向扁平狀生長趨勢。 圖2 Na對稱電池的性能 此外,所獲得的親鈉性夾層顯示出各向同性和穩定的特性,以減輕應力/應變,并在循環過程中保持優異的界面穩定性。 因此,組裝的Na對稱電池表現出1.0 mA cm-2 的頂級時間終止臨界電流密度,并且與Na3V2(PO4)3集成的全電池在1 C下表現出500次循環的穩定循環性能。Na枝晶傳播機制的揭示和構建液態MOFs原位衍生涂層的策略可能為SSNBs的工業應用提供新的途徑。 圖3 鈉成核和生長行為的示意圖 Liquid Metal-Organic Frameworks In-Situ Derived Interlayer for High-Performance Solid-State Na-Metal Batteries. Advanced Energy Materials 2021. DOI: 10.1002/aenm.202102396 原創文章,作者:科研小搬磚,如若轉載,請注明來源華算科技,注明出處:http://www.zzhhcy.com/index.php/2023/10/13/0df4b314e2/ 電池 贊 (0) 0 生成海報 相關推薦 IF=31.068!Nat. Rev. Phys.概述可解釋機器學習在粒子物理學中的應用! 2023年10月13日 湖南大學魯兵安EES:原位形成的均勻、彈性的SEI用于高性能電池 2023年10月9日 長春光機所,今日Science!! 2024年11月15日 清華大學「國家杰青」「長江學者」李敬鋒團隊,最新Joule! 2024年7月3日 這篇Angew超神!給出MOF結構就能預測合成條件! 2023年10月15日 實力“雙非”!繼校史首篇Science和Nature Energy后,同日再發Nature和Sci. Adv.! 2024年1月18日