Unlocking Anode‐Free Sodium Metal Batteries Via Solvent Co‐Insertion Mediated In Situ Sodiophilic Interface Engineering
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Anode‐free sodium metal batteries hold significant promise for high‐energy‐density storage but face critical challenges related to sodium deposition dynamics and interfacial instability. Traditional approaches, such as alloy‐based current collectors or fluorinated interfaces, often suffer from irreversible volume expansion or corrosive fabrication processes. This study introduces a solvent co‐intercalation‐mediated in situ sodiophilic interface engineering strategy to overcome these limitations. A graphitized carbon‐modified aluminum current collector dynamically regulates interfacial evolution through solvated sodium‐ion co‐intercalation during initial cycling, prompting the formation of a C‐NaF interface with ultralow Na + adsorption energy. This sodiophilic interface not only facilitates uniform sodium nucleation by providing abundant sodium‐philic sites but also encourages the preferential decomposition of anions in the electrolyte, leading to the creation of a robust and NaF‐rich solid electrolyte interphase. Consequently, the asymmetric half‐cell delivers an ultralow nucleation overpotential (9.7 mV at 0.5 mA cm −2 ) and maintains an average coulombic efficiency of 99.8% over 400 cycles at 1 mA cm −2 . When combined with a Na 3 V 2 (PO 4 ) 2 O 2 F (NVPOF) cathode, the full cell achieves an energy density of 363 Wh kg −1 with 80% capacity retention after 250 cycles at 0.5 C. This work integrates molecular‐level dynamic interfacial engineering with macroscopic electrochemical stability, providing a scalable industrial solution for next‐generation battery systems.
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Le contrôle bibliographique ouvert
DOI retrouvé dans Crossref DOI retrouvé ; titre concordant.
- Titre Crossref
- Unlocking Anode‐Free Sodium Metal Batteries Via Solvent Co‐Insertion Mediated In Situ Sodiophilic Interface Engineering
- Date Crossref
- 08/09/2025
- Éditeur
- Wiley
- Type
- journal-article
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Où se fait cette recherche
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Beijing Institute of Technology pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
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Beijing Research Institute of Mechanical and Electrical Technology pays non établi dans la noticeStructure de recherche
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Chongqing University of Technology pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
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Zhumadian Central Hospital pays non établi dans la noticeÉtablissement de santé
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Henan Energy & Chemical Industry Group (China) pays non établi dans la noticeEntreprise
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School of Material Science & pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
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LTD Zhumadian 463000 China Henan Great Power Energy Co pays non établi dans la noticeEntreprise
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LTD Zhumadian Henan 463000 China Henan Great Power Energy Co pays non établi dans la noticeEntreprise
Beijing Institute of Technology, Beijing Research Institute of Mechanical and Electrical Technology et Chongqing University of Technology, avec 5 autres affiliations.
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