Dendrite-Free Sodium Metal Anodes Enabled by a Sodium Benzenedithiolate-Rich Protection Layer
Dendrite-Free Sodium Metal Anodes Enabled by a Sodium Benzenedithiolate-Rich Protection Layer
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由富含苯二硫醇钠的保护层实现的无枝晶钠金属阳极
DOI：
10.1002/anie.201916716
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发表时间：
2020
期刊：
影响因子：
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通讯作者：
Wu Chao
中科院分区：
文献类型：
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作者：
Zhu Ming;Wang Guanyao;Liu Xing;Guo Bingkun;Xu Gang;Huang Zhongyi;Wu Minghong;Liu Hua-Kun;Dou Shi-Xue;Wu Chao
金属钠是金属可充电电池的理想阳极材料，由于其高理论容量（1166 mAh g−1），低成本和地球丰度。 然而，由于不稳定的固体电解质界面（SEI）膜，在钠电镀的枝晶生长，是一个主要的和最显着的问题。在此，通过简单的方法在钠上原位合成富含苯二硫醇钠（PhS 2Na 2）的保护层，有效防止碳酸盐电解液中的枝晶生长，从而在1 mA cm−2的电流密度下进行400个循环（800 h）的重复电镀/剥离，实现稳定的钠金属电沉积。 有机盐PhS_2Na_2被认为是保护层中的关键组分。这一发现开辟了一个新的和有前途的途径，基于有机钠板条，以稳定钠金属与保护层。
Sodium metal is an ideal anode material for metal rechargeable batteries, owing to its high theoretical capacity (1166 mAh g−1), low cost, and earth‐abundance. However, the dendritic growth upon Na plating, stemming from unstable solid electrolyte interphase (SEI) film, is a major and most notable problem. Here, a sodium benzenedithiolate (PhS2Na2)‐rich protection layer is synthesized in situ on sodium by a facile method that effectively prevents dendrite growth in the carbonate electrolyte, leading to stabilized sodium metal electrodeposition for 400 cycles (800 h) of repeated plating/stripping at a current density of 1 mA cm−2. The organic salt, PhS2Na2, is found to be a critical component in the protection layer. This finding opens up a new and promising avenue, based on organic sodium slats, to stabilize sodium metals with a protection layer.