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Artificial Hybrid Solid electrolyte-Mediated Ca Metal for Ultradurable Room Temperature 5 V Calcium Batteries

Energy & Environmental Materials 2023年第2期6卷 142-151页

作者： Huawei Song Chengxin Wang State Key Laboratory of Optoelectronic Materials and Technologies School of Materials Science and EngineeringSun Yat-Sen(Zhongshan)UniversityGuangzhou 510275China

The anodic stability and reversibility of Ca metal electrodeposition/dissolution have always been hampered by surface passivation and anion corrosion,especially in F-based carbonate ester electrolytes at high device *** avoid direct Ca metal/electrolyte reactions,an artificial hybrid solid electrolyte layer(AHSEL),which is characteristic of sodium/calcium carbonate and calcium hydride nitride nanocrystals of sizeelectrolyte,AHSEL is transformed into Na/K/Ca hybrid solid electrolyte interphases(SEIs),which is a compact layer composed of monodisperse nanocrystals(mostly Ca_(2)NH)and small amorphous zones,thus greatly suppressing the fluoridation of the Ca ***,the plating/stripping performance of AHSEL-modified Ca(AHSEL-Ca)is markedly improved compared with that of pristine Ca,lasting for>1400 h at a polarization shift of3.3 V),a large capacity of≈80 mAh g^(-1)at 200 mA g^(-1),and an ultralong lifespan≈5000 cycles.

关键词： artificial solid electrolyte calcium metal batteries depth analysis electrolyte interphases high voltage

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