[논문]Na-K liquid alloy: A review on wettability enhancement and ionic carrier selection mechanism

Li, Xinran; Liu, Jiahao; Chen, Cheng; Yang, Jian; Xu, Ziqiang; Wu, Mengqiang; Wang, Yuesheng; Karim, Zaghib

doi:10.1016/j.cclet.2020.09.018

Na-K liquid alloy: A review on wettability enhancement and ionic carrier selection mechanism

Chinese chemical letters = 中國化學快報, v.32 no.3, 2021년, pp.983 - 989

Li, Xinran (School of Materials and Energy, University of Electronic Science and Technology of China) , Liu, Jiahao (School of Materials and Energy, University of Electronic Science and Technology of China) , Chen, Cheng (School of Materials and Energy, University of Electronic Science and Technology of China) , Yang, Jian (School of Materials and Energy, University of Electronic Science and Technology of China) , Xu, Ziqiang (School of Materials and Energy, University of Electronic Science and Technology of China) , Wu, Mengqiang (School of Materials and Energy, University of Electronic Science and Technology of China) , Wang, Yuesheng (Center of Excellence in Transportation Electrification and Energy Storage, Hydro-Qué) , Karim, Zaghib (bec)

Abstract ▼ AI-Helper

Abstract The intrinsic liquid interface of Na-K alloy allays concerns about dendrite growth on metal anodes that are thermodynamically within the room temperature (20–22 °C). Nevertheless, it hinders the formation of a stable electrode structure due to the inferior wettability induced by considerable liquid tension. In addition, the dominant ionic carrier in the Na-K alloy is subject to multiple factors, which is not conducive to customized battery design. This review, based on recently reported frontier achievements on Na-K liquid anodes, summarizes practical strategies for promoting the wettability by high-temperature induction, capillary effect, vacuum infiltration, and solid interface protection. Furthermore, four selection mechanisms of the dominant ionic carrier are presented: (1) ion property dominated, (2) cathode dominated, (3) separator dominated, and (4) solid electrolyte interface dominated. Notably, initial electrolytes in energy storage systems have been unable to play a decisive role in ionic selection. Utilizing a superior wettability strategy and simultaneously identifying the dominant ionic carrier can facilitate the tailored application of dendrite-free Na-K liquid anodes. Graphical abstract Four ionic carrier selection mechanisms and evolution of the Na-K alloy anode batteries based on the initial Na+ electrolyte. [DISPLAY OMISSION]

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