Dendrite‐Free and Long‐Cycling Lithium Metal Battery Enabled by Ultrathin, 2D Shield‐Defensive, and Single Lithium‐Ion Conducting Polymeric Membrane

材料科学 锂(药物) 堆积 纳米技术 图层(电子) 石墨烯 电镀(地质) 电解质 蒸发 化学工程 电极 有机化学 化学 地质学 工程类 内分泌学 物理化学 物理 热力学 医学 生物化学 地球物理学
作者
Qiantong Liu,Ruliang Liu,Yin Cui,Min Zhou,Junkui Zeng,Bingna Zheng,Shaohong Liu,Youlong Zhu,Dehai Wu
出处
期刊:Advanced Materials [Wiley]
卷期号:34 (33) 被引量:29
标识
DOI:10.1002/adma.202108437
摘要

Polymeric membranes are considered as promising materials to realize safe and long-life lithium metal batteries (LMBs). However, they are usually based on soft 1D linear polymers and thus cannot effectively inhibit piercing of lithium dendrites at high current density. Herein, single lithium-ion conducting molecular brushes (GO-g-PSSLi) are successfully designed and fabricated with a new 2D "soft-hard-soft" hierarchical structure by grafting hairy lithium polystyrenesulfonate (PSSLi) chains on both sides of graphene oxide (GO) sheets. The ultrathin GO-g-PSSLi membrane is further constructed by evaporation-induced layer-by-layer self-assembly of GO-g-PSSLi molecular brushes. Unlike conventional soft 1D linear polymeric structure, the rigid 2D extended aromatic structure of intralayer GO backbones can bear the shield effect of preventing the dendrites possibly generated at high current density from piercing. More importantly, such a shield effect can be significantly strengthened by layer-by-layer stacking of 2D molecular brushes. On the other hand, the 3D interconnected interlayer channels and the soft single lithium-ion conducting PSSLi side-chains on the surface of channels provide rapid lithium-ion transportation pathways and homogenize lithium-ion flux. As a result, LMBs with GO-g-PSSLi membrane possess long-term reversible lithium plating/striping (6 months) at high current density.
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
更新
大幅提高文件上传限制,最高150M (2024-4-1)

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
闲人不贤完成签到,获得积分10
刚刚
you完成签到,获得积分10
刚刚
再睡十分钟完成签到,获得积分10
3秒前
道友等等我完成签到,获得积分0
5秒前
和谐不愁完成签到,获得积分10
6秒前
Serein发布了新的文献求助10
7秒前
小鱼女侠完成签到 ,获得积分10
8秒前
追寻的莺完成签到 ,获得积分10
9秒前
橙子完成签到 ,获得积分10
10秒前
xzy998发布了新的文献求助10
11秒前
Isaac完成签到 ,获得积分10
11秒前
dounai完成签到,获得积分10
11秒前
火星上的幼翠完成签到,获得积分10
12秒前
zwww完成签到,获得积分10
12秒前
完美世界应助科研通管家采纳,获得10
13秒前
13秒前
张三坟应助科研通管家采纳,获得20
13秒前
司瑛士应助科研通管家采纳,获得10
13秒前
张三坟应助科研通管家采纳,获得20
13秒前
Serein完成签到,获得积分10
14秒前
MY发布了新的文献求助10
14秒前
彪壮的小玉完成签到,获得积分10
15秒前
搞怪的白云完成签到 ,获得积分10
16秒前
打铁佬完成签到,获得积分10
16秒前
16秒前
开放的紫伊完成签到,获得积分10
17秒前
炙热萝完成签到,获得积分10
17秒前
白夜柏拉图完成签到 ,获得积分10
18秒前
SchurrleHao完成签到,获得积分10
19秒前
叶子完成签到,获得积分10
21秒前
李佳欣完成签到,获得积分10
21秒前
华夫饼完成签到 ,获得积分10
22秒前
自由完成签到 ,获得积分10
23秒前
ni完成签到 ,获得积分10
23秒前
灵巧雨寒完成签到,获得积分10
23秒前
111完成签到 ,获得积分10
25秒前
26秒前
凡事发生必有利于我完成签到,获得积分10
26秒前
Forest完成签到,获得积分10
27秒前
激昂的千萍完成签到 ,获得积分10
27秒前
高分求助中
Impact of Mitophagy-Related Genes on the Diagnosis and Development of Esophageal Squamous Cell Carcinoma via Single-Cell RNA-seq Analysis and Machine Learning Algorithms 2000
Evolution 1100
How to Create Beauty: De Lairesse on the Theory and Practice of Making Art 1000
Gerard de Lairesse : an artist between stage and studio 670
CLSI EP47 Evaluation of Reagent Carryover Effects on Test Results, 1st Edition 550
Sport, Music, Identities 500
T/CAB 0344-2024 重组人源化胶原蛋白内毒素去除方法 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 医学 生物 材料科学 工程类 有机化学 生物化学 物理 内科学 纳米技术 计算机科学 化学工程 复合材料 基因 遗传学 催化作用 物理化学 免疫学 量子力学 细胞生物学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 2985032
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2645912
关于积分的说明 7143963
捐赠科研通 2279360
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1209208
版权声明 592286
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 590634