Designing Fluorine-Free Electrolytes for Practical Sodium Metal Anodes and Seawater Batteries
Notice bibliographique
Résumé
Fluorine (F) is regarded as a key element in electrolytes for sodium metal anodes (SMAs) because of the formation of NaF containing solid–electrolyte interphase (SEI) layers; however, the high-cost and HF formation issues experienced by F-based electrolytes should be addressed. Herein, F-free, cost-effective 1 M NaBH4/ether-based electrolytes are proposed, motivated by the recent speculation that NaH is a “good SEI layer.” The time-of-flight secondary ion mass spectrometry (TOF-SIMS) results of sodium metal electrodes after galvanostatic cycling demonstrated that NaH is a major component of the SEI layer. In addition, the native oxide surface of sodium was converted into NaH and NaBO2 after soaking in the electrolytes, implying that “SEI reconstruction” occurred by chemical reduction. Accordingly, significantly longer cyclability was obtained in the Na‖Na symmetric cell (1200 h, 1 mA cm−2, 1 mA h cm−2) than in F-based electrolytes. In seawater batteries (SWBs), 1 M NaBH4/DEGDME (diethylene glycol dimethyl ether) delivers higher power density (2.82 mW cm−2 vs. 2.27 mW cm−2) and cyclability (300 h vs. 50 h) under 1 mA cm−2 than 1 M NaOTf/TEGDME (tetraethylene glycol dimethyl ether), which is commonly used in SWBs. In conclusion, two novel contributions of this study include the demonstration that NaH can work as a “good SEI layer” apart from NaF and the proposal of a cost-effective, F-free electrolyte for practical and large-scale SWBs.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,001 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».