البطاريات الصلبة ذات الفائض الصفري من الصوديوم المستقرة الممكنة من خلال تدرج الطور

تعتبر البطاريات الصلبة ذات الفائض الصفري من الصوديوم (ZSBs) واعدة للتغلب على عيب الكثافة الطاقة المنخفضة لبطاريات الصوديوم أيون، لكن المشاكل السطحية بين الإلكتروليتات الصلبة وجامعات التيار لا تزال عقبات أمام تطبيقاتها العملية. هنا، نبلغ عن تدرج ذاتي التنظيم للطور الاصطناعي من خلال تفاعل التحويل بين طبقة تعديل MgF2 وNa المعدن. ويرجع ذلك إلى الفارق الكبير في طاقة الامتزاز بين Al–Mg وAl–NaF، حيث تراكم Mg المحب للصوديوم في الجانب السفلي وكان بمثابة نواة نووية للصوديوم، بينما قدم NaF المحب للصوديوم في الجانب العلوي استقرار حراري مرتفع للصوديوم الدقيق وتثبيط التفاعلات الجانبية. وبالتالي، فإن البطاريات التي تم إنشاؤها حديثًا مع كاثود Na3V2(PO4)3 أظهرت كثافة طاقة بارزة قدرها 254.4 واط·ساعة/كجم (محسوبة بناءً على الكتلة الإجمالية للقطب الكهربائي والإلكتروليت) مع احتفاظ بسعة قدره 82.7% على مدار 350 دورة. يمهد هذا العمل الطريق لتحقيق بطاريات ZSBs عالية الأداء ومستقرة.