Hierarchical Oα-rich Co3O4 nanoarray anchored on Ni foam with superior lithiophilicity enabling ultrastable lithium metal batteries

阳极 材料科学 阴极 锂(药物) 法拉第效率 电化学 化学工程 非阻塞I/O 电镀(地质) 电极 储能 电解质 电流密度 煅烧 剥离(纤维) 纳米技术 复合材料 化学 催化作用 物理 功率(物理) 物理化学 内分泌学 工程类 地质学 医学 量子力学 生物化学 地球物理学
作者
Kaikai Tang,Hong Gao,Jun Xiao,Mengqi Long,Jun Chen,Hao Liu,Guoxiu Wang
出处
期刊:Chemical Engineering Journal [Elsevier]
卷期号:436: 134698-134698 被引量:16
标识
DOI:10.1016/j.cej.2022.134698
摘要

Lithium metal batteries (LMBs) are considered as the ultimate choice in the next-generation high performance energy-storage systems due to their outstanding theoretical energy density (≥500 Wh kg−1). However, the unavoidable dendrite issues and infinite volume change during repeated plating/stripping induce poor electrochemical performance and serious safety issues. Here, we designed and prepared an integrated Oα (O- or O22–)-rich Co3O4 nanoarrays anchored on Ni foam (Oα-Co3O4@NF) scaffold as a stable host for ultra-fast lithium metal infusion. Remarkably, the highly reactive Oα behaves low energy bonding and strong electron affinity, which are further verified by the results of density functional theory, giving rise to high lithiophilicity and inhibiting the dendrites formation effectively. Moreover, the by-product NiO formed on the NF during the calcination process combines with Oα-Co3O4 to display superior dual-wettability toward molten Li. As a result, the Oα-Co3O4@NF electrode achieves a Coulombic efficiency above 99.00% more than 450 cycles at a current density of 1 mA cm−2, and the Oα-Co3O4@NF-Li anode presents a super-long and stable lifetime of 800 h during the repeated plating/striping process. When coupled with a high-loading LiFePO4 cathode, the full cells deliver excellent rate capability and 88.96% capacity retention after 200 cycles under 0.5C.

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
点金石发布了新的文献求助10
1秒前
清风入梦完成签到,获得积分10
2秒前
贪玩的秋柔应助斯文沛岚采纳,获得10
2秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
3秒前
乐观秋尽发布了新的文献求助10
4秒前
4秒前
www152完成签到,获得积分10
4秒前
4秒前
大气的代芙完成签到,获得积分10
4秒前
与我常在完成签到,获得积分20
4秒前
4秒前
5秒前
Mzb完成签到,获得积分20
5秒前
wudi17发布了新的文献求助10
6秒前
LoganLee发布了新的文献求助10
6秒前
7秒前
7秒前
淡然白萱完成签到,获得积分10
7秒前
王玉涵发布了新的文献求助10
8秒前
8秒前
8秒前
111发布了新的文献求助10
9秒前
李健的小迷弟应助易哒哒采纳,获得10
9秒前
完美世界应助2Q采纳,获得10
9秒前
shj完成签到,获得积分10
9秒前
Mzb发布了新的文献求助10
9秒前
FashionBoy应助mol采纳,获得10
10秒前
11秒前
libracong发布了新的文献求助20
11秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
11秒前
六六完成签到 ,获得积分10
12秒前
ym发布了新的文献求助10
12秒前
12秒前
Sun发布了新的文献求助20
12秒前
FashionBoy应助妙木仙采纳,获得10
13秒前
Tiannn发布了新的文献求助20
15秒前
15秒前
15秒前
15秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Encyclopedia of Quaternary Science Reference Third edition 6000
Encyclopedia of Forensic and Legal Medicine Third Edition 5000
Introduction to strong mixing conditions volume 1-3 5000
Aerospace Engineering Education During the First Century of Flight 3000
Agyptische Geschichte der 21.30. Dynastie 3000
Les Mantodea de guyane 2000
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 生物 医学 工程类 计算机科学 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 复合材料 内科学 化学工程 人工智能 催化作用 遗传学 数学 基因 量子力学 物理化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5783916
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 5679757
关于积分的说明 15462629
捐赠科研通 4913287
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2644568
邀请新用户注册赠送积分活动 1592378
关于科研通互助平台的介绍 1547002