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Stabilizing Li Growth Using Li/LLZO Composites for High‐Performance Li‐Metal‐Based Batteries

材料科学 阳极 电解质 复合数 相间 锂(药物) 电池(电) 金属 金属锂 电极 电导率 复合材料 锂离子电池 离子 化学工程 冶金 功率(物理) 遗传学 量子力学 医学 化学 生物 物理化学 内分泌学 工程类 物理
作者
Jae-Yeon Yoo,Tae Yeong Kim,Dongmin Shin,Yongku Kang,Mi Hye Wu,Yun Chan Kang,Do Youb Kim
出处
期刊:Advanced Functional Materials [Wiley]
卷期号:34 (2) 被引量:8
标识
DOI:10.1002/adfm.202308103
摘要

Abstract Lithium (Li) metal is widely acknowledged as the most promising anode material, owing to its high capacity and low potential. However, the practical implementation of Li faces challenges, including uncontrollable dendritic growth and a deficient solid electrolyte interphase (SEI). Here a straightforward method is provided for fabricating Li composites using Al‐doped Li 7 La 3 Zr 2 O 12 particles (Li/LLZO) with high Li‐ion conductivity achieved using a mechanical kneading process. The optimized composite, with 20% LLZO content (Li/LLZO‐20), effectively regulates the Li‐ion flux, successfully suppressing Li dendritic growth. Using a systematic investigation, it is demonstrated that incorporating LLZO particles significantly accelerates Li‐ion migration at the electrode–electrolyte interface, facilitating smooth transport through the LLZO particles. Consequently, Li‐metal battery and Li–S battery cells utilizing the Li/LLZO‐20 composite anode exhibit remarkable cycle stability compared to cells employing pure Li anodes.
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