Tuning intrinsic lithiophilicity of copper foil to improve electrochemical performance of anode-free Li metal battery

阳极 电池(电) 阴极 电解质 材料科学 电化学 润湿 锂离子电池 箔法 化学工程 金属 集电器 金属锂 冶金 纳米技术 电极 化学 复合材料 物理 物理化学 功率(物理) 工程类 量子力学
作者
Karthic Natarajan,She‐Huang Wu,Yi‐Shiuan Wu,Jeng‐Kuei Chang,Rajan Jose,Chun‐Chen Yang
出处
期刊:Journal of energy storage [Elsevier]
卷期号:84: 110880-110880 被引量:23
标识
DOI:10.1016/j.est.2024.110880
摘要

Anode-free lithium metal batteries (AFLMBs) are currently attracting significant research attention due to their innovative lithium metal-free design. With a targeted N/P ratio of 0, AFLMBs rely exclusively on the cathode as the source of Li+ ions. Despite their potential to outperform traditional Li-ion batteries and emulate the performance of Li metal batteries, AFLMBs face a critical challenge stemming from the insufficient wettability of current collectors (CCs), such as copper (Cu) foil, by Li metal. This poor wettability results from a mismatch between the planes of CCs and Li, leading to uneven solid electrolyte interphase (SEI) growth and dead Li or dendritic lithium formation. To address this issue, we improve the Cu foil surface's affinity for lithium by subjecting it to a simple annealing process at 600 °C in a 5 % H2/Ar gas environment. This process effectively increases the Cu(200) planes, resulting in what we term single-faceted copper (SF-Cu). The lithiophilic SF-Cu demonstrates robust cycling performance, retaining 50.14 % of its initial capacity after 65 cycles with an impressive 98.95 % Li inventory retention rate (LIRR) in an AFLMB utilizing LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2 (NCM811) as the cathode. Our as-prepared SF-Cu electrode emerges as a promising candidate for high-energy, anode-free Li metal battery applications.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
1秒前
1秒前
2秒前
3秒前
ranlan完成签到 ,获得积分10
3秒前
夏Eason完成签到,获得积分20
4秒前
深情安青应助Yoyoyuan采纳,获得10
5秒前
zhu发布了新的文献求助10
6秒前
6秒前
xiaodong完成签到,获得积分10
6秒前
快乐肥宅水完成签到,获得积分20
7秒前
zimuxinxin发布了新的文献求助10
8秒前
国子发布了新的文献求助10
8秒前
XIAOBAI发布了新的文献求助10
8秒前
9秒前
11秒前
CipherSage应助平淡善斓采纳,获得10
12秒前
独行独行完成签到,获得积分10
12秒前
唐平完成签到,获得积分10
12秒前
机灵书易发布了新的文献求助10
13秒前
14秒前
星辰大海应助大气的采枫采纳,获得30
14秒前
Heinz发布了新的文献求助10
15秒前
16秒前
16秒前
桥西小河完成签到 ,获得积分10
17秒前
sszz发布了新的文献求助10
18秒前
自信的网络完成签到 ,获得积分10
18秒前
Zshen完成签到 ,获得积分10
18秒前
wh关闭了wh文献求助
19秒前
saturn应助斑布猫采纳,获得10
19秒前
寒素发布了新的文献求助10
19秒前
思源应助vvA11采纳,获得10
19秒前
orixero应助青阳采纳,获得10
19秒前
20秒前
华仔应助鹿鹿采纳,获得10
20秒前
今后应助Firewoods采纳,获得30
20秒前
xutong de完成签到,获得积分10
20秒前
我不吃葱发布了新的文献求助10
21秒前
上官若男应助一路繁花采纳,获得10
21秒前
高分求助中
Modern Epidemiology, Fourth Edition 5000
Kinesiophobia : a new view of chronic pain behavior 5000
Molecular Biology of Cancer: Mechanisms, Targets, and Therapeutics 3000
Digital Twins of Advanced Materials Processing 2000
Propeller Design 2000
Weaponeering, Fourth Edition – Two Volume SET 2000
Handbook of pharmaceutical excipients, Ninth edition 1500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 纳米技术 化学工程 生物化学 物理 计算机科学 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 冶金 细胞生物学 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6011537
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 7561677
关于积分的说明 16137219
捐赠科研通 5158304
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2762748
邀请新用户注册赠送积分活动 1741490
关于科研通互助平台的介绍 1633665