Compensar la pérdida inicial de sodio para mejorar la eficiencia coulómbica y la estabilidad de las baterías de iones dobles de sodio

Las baterías de iones dobles de sodio (NDIBs) han atraído una atención extensa recientemente debido a su bajo costo y abundantes recursos de sodio. Sin embargo, la baja capacidad del ánodo carbonoso reduciría la densidad de energía, y la formación de la interfaz de electrolito sólido (SEI) en el ánodo durante los ciclos iniciales conducirá a un gran consumo de Na+ en el electrolito, lo que resulta en una baja eficiencia coulómbica y una inferior estabilidad de las NDIBs. Para abordar estos problemas, se ha desarrollado un ánodo de carbono blando dopado con fósforo (P-SC) combinado con un proceso de presodación para mejorar el rendimiento de las NDIBs. La dopación con átomos de fósforo podría mejorar la conductividad eléctrica y mejorar aún más la propiedad de almacenamiento de sodio. Por otro lado, una SEI podría formarse en el ánodo durante el proceso de presodación; por lo tanto, el ánodo no necesita consumir grandes cantidades de Na+ para formar la SEI durante el ciclo de las NDIBs. En consecuencia, las NDIBs con ánodo P-SC después del proceso de presodación exhiben una alta eficiencia coulómbica (más del 90%) y una larga estabilidad de ciclo (81 mA h g-1 a 1000 mA g-1 después de 900 ciclos con un retención de capacidad del 81.8%), muy superior a las NDIBs no sodadas. Este trabajo puede proporcionar orientación para el desarrollo de NDIBs de alto rendimiento en el futuro.