इंटरफेसियल-फंक्शनलाइज़ेशन-प्रेरित सोडियम पुनर्संतुलन के माध्यम से उच्च-ऊर्जा, उच्च-शक्ति और दीर्घायु सोडियम-आयन बैटरियाँ खोलना

सारांश बड़े पैमाने पर हार्ड कार्बन-आधारित सोडियम-आयन बैटरियों का उपयोग ऊर्जा घनत्व की अपर्याप्तता और धीमी इंटरफेसियल गतिशीलता के कारण सीमित है। जबकि इंटरफेस इंजीनियरिंग एक संभावित समाधान प्रदान करती है, यह अक्सर प्रणाली स्तर पर अनपेक्षित दुष्प्रभाव प्रस्तुत करती है, जिससे फुल-सेल प्रदर्शन एक अंतर्निहित समझौते में फंस जाता है जिसे सामंजस्यपूर्ण रूप से पार करना कठिन होता है। इस अध्ययन में “इंटरफेसियल फंक्शनलाइज़ेशन-प्रेरित प्रणालीगत सोडियम संपदा पुनर्संतुलन” का एक नया दृष्टिकोण प्रस्तावित किया गया है, जो न्यूनतम संशोधनों के माध्यम से फुल-सेल प्रदर्शन और लागत अनुकूलन दोनों में एक साथ सुधार संभव बनाता है। एस्टर-आधारित इलेक्ट्रोलाइट में Sn(OTf)2 पेश करके, एक गतिशील स्वयं-चिकित्सीय Na–Sn संयुक्त SEI साइट पर निर्मित की जाती है, जो अल्ट्राफास्ट आयन परिवहन और प्रभावी डेंड्राइट विकास अवरोधन प्राप्त करती है। साथ ही, इंटरफेसियल Sn मिश्रधातुकरण प्रतिक्रिया से अतिरिक्त क्षमता सोडियम संपदा प्रबंधन को सटीक बनाती है, जिससे “इंटरफेसियल लाभ-क्षतिपूर्ति प्रणाली हानि” तंत्र स्थापित होता है जो ऊर्जा घनत्व, शक्ति घनत्व, और सायकल जीवन के बीच के समझौते को एक साथ तोड़ता है। इस रणनीति से निर्मित एक Ah-स्तरीय Na3V2(PO4)3 || हार्ड कार्बन फुल सेल (कैथोड लोडिंग: 32 mg cm−2) उच्च ऊर्जा घनत्व 182.5 Wh kg−1 प्रदान करता है, जबकि उत्कृष्ट साइकल स्थिरता (5C पर 1100 चक्रों के बाद 87.6% क्षमता संरक्षण) और दर क्षमता (30C पर 90.28% क्षमता संरक्षण) प्रदर्शित करता है। यह कार्य कस्टमाइज़्ड एनोड इंटरफेस रसायनशास्त्र के माध्यम से फुल सेल के रिवर्स डिजाइन के लिए एक नया सैद्धांतिक ढांचा और व्यावहारिक तकनीकी मार्ग प्रदान करता है।