Phosphate Bonded Perchloric Superstructure Enables Energy‐Dense and Ultra‐Stable Aqueous Sodium‐Ion Batteries
Notice bibliographique
Résumé
Abstract Aqueous sodium‐ion batteries (ASIBs) offer a cost‐effective and safe platform for grid‐scale energy storage, but their practical application is impeded by poor energy density and limited operating time, primarily due to the sluggish Na + intercalation kinetics and severe parasitic side reactions. Here, through multiple characterizations and molecular dynamics simulations, an unexpected phase transition of the NaMnO 2 cathode and incomplete formation of phosphorus oxide interphase on the anode is observed, which causes the failure of ASIBs. To circumvent these issues, an electrolyte with phosphate bonded perchloric (PBP) superstructure is proposed to simultaneously boost cathodic Na + transport and promote the formation of a robust Na 4 P 2 O 6 /Na 4 P 2 O 7 interphase on the anode surface. This electrolyte design enables batteries to deliver a cathodic specific capacity of 198.21 mAh g −1 at 50 mA g −1 , with prolonged operating time exceeding 1440 h and an energy density of 82.31 Wh kg −1 (based on the mass of electrode materials). Even under practical application conditions (−20 °C and a mass loading of 10 mg cm −2 ), the batteries remain functional and exhibit exceptional electrochemical performance. The study underscores the potential of PBP superstructure as an alternative electrolyte engineering pathway toward energy‐dense and long lifespan ASIBs.
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Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 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 | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
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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 tête enseignante, 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 ».