Diglyme molecular solvated sodium ion complexes enable the superfast co-intercalation/de-intercalation into graphite interlayers, providing unprecedented prospects for the application of low-dimensional graphitic carbon as fast-charge sodium ion battery anode materials. A thorough understanding of this novel co-intercalation process and resulting solid-electrolyte interphase (SEI) is essential for improving the electrochemical performance of co-intercalation-based high-capacity energy storage systems. This work presents the real-space operando observation of SEI formation and Na-diglyme co-intercalation in the few-layer graphene (FLG) anode as a relevant model of a graphitic anode. The micrometer-sized FLG grid on a nickel current collector was fabricated as a model sample, allowing direct comparative studies using complementary techniques. A reversible sodium-diglyme co-intercalation into the graphene grid was confirmed by Raman spectroscopy, the nanomechanical properties of electrolyte decomposition products on graphene anode and Ni current collector surfaces were studied by ultrasonic force microscopy, and the chemical components of the SEI were confirmed by x-ray photoelectron spectroscopy mapping. We observed a mechanically soft SEI layer formed on the carbon anode surface compared with the electrode current collector surface within the low voltage region (<0.3 V vs Na+/Na), this SEI layer does not affect the reversible Na-diglyme co-intercalations into FLG. At the same time, the SEI layer formed on the Ni current collector mainly contains stiff and thin inorganic species and is electrochemically stable at low voltage regions. Our results clarify the SEI formation behavior on the FLG anode surface in the diglyme electrolyte, providing experimental evidence for the fundamental understanding of Na-diglyme co-intercalation.

While blood-contacting materials are widely deployed in medicine in vascular stents, catheters, and cannulas, devices fail in situ because of thrombosis and restenosis. Furthermore, microbial attachment and biofilm formation is not an uncommon problem for medical devices. Even incremental improvements in hemocompatible materials can provide significant benefits for patients in terms of safety and patency as well as substantial cost savings. Herein, a novel but simple strategy is described for coating a range of medical materials, that can be applied to objects of complex geometry, involving plasma-grafting of an ultrathin hyperbranched polyglycerol coating (HPG). Plasma activation creates highly reactive surface oxygen moieties that readily react with glycidol. Irrespective of the substrate, coatings are uniform and pinhole free, comprising O─C─O repeats, with HPG chains packing in a fashion that holds reversibly binding proteins at the coating surface. In vitro assays with planar test samples show that HPG prevents platelet adhesion and activation, as well as reducing (>3 log) bacterial attachment and preventing biofilm formation. Ex vivo and preclinical studies show that HPG-coated nitinol stents do not elicit thrombosis or restenosis, nor complement or neutrophil activation. Subcutaneous implantation of HPG coated disks under the skin of mice shows no evidence of toxicity nor inflammation.