Roll‐To‐Roll Fabrication of Zero‐Volume‐Expansion Lithium‐Composite Anodes to Realize High‐Energy‐Density Flexible and Stable Lithium‐Metal Batteries

阳极 材料科学 复合数 阴极 分离器(采油) 电解质 制作 复合材料 电化学 纳米技术 化学工程 电极 电气工程 替代医学 化学 物理化学 病理 工程类 物理 热力学 医学
作者
Chao Luo,Hong Hu,Tian Zhang,Shujing Wen,Ruo Wang,Yanan An,Shang‐Sen Chi,Jun Wang,Chaoyang Wang,Jian Chang,Zijian Zheng,Yonghong Deng
出处
期刊:Advanced Materials [Wiley]
卷期号:34 (38): e2205677-e2205677 被引量:81
标识
DOI:10.1002/adma.202205677
摘要

The lithium (Li)-metal anode offers a promising solution for high-energy-density lithium-metal batteries (LMBs). However, the significant volume expansion of the Li metal during charging results in poor cycling stability as a result of the dendritic deposition and broken solid electrolyte interphase. Herein, a facile one-step roll-to-roll fabrication of a zero-volume-expansion Li-metal-composite anode (zeroVE-Li) is proposed to realize high-energy-density LMBs with outstanding electrochemical and mechanical stability. The zeroVE-Li possesses a sandwich-like trilayer structure, which consists of an upper electron-insulating layer and a bottom lithiophilic layer that synergistically guides the Li deposition from the bottom up, and a middle porous layer that eliminates volume expansion. This sandwich structure eliminates dendrite formation, prevents volume change during cycling, and provides outstanding flexibility to the Li-metal anode even at a practical areal capacity over 3.0 mAh cm-2 . Pairing zeroVE-Li with a commercial NMC811 or LCO cathode, flexible LMBs that offer a record-breaking figure of merit (FOM, 45.6), large whole-cell energy density (375 Wh L-1 , based on the volume of the anode, separator, cathode, and package), high-capacity retention (> 99.8% per cycle), and remarkable mechanical robustness under practical conditions are demonstrated.
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
马淑贤完成签到 ,获得积分10
刚刚
Oatmeal5888完成签到,获得积分10
5秒前
HAPPY完成签到,获得积分10
8秒前
sonicker完成签到 ,获得积分10
10秒前
cccc完成签到 ,获得积分10
12秒前
半岛铁盒完成签到 ,获得积分10
16秒前
超级的冷菱完成签到 ,获得积分10
20秒前
勤奋的白桃完成签到 ,获得积分10
21秒前
完美世界应助科研通管家采纳,获得10
23秒前
所所应助科研通管家采纳,获得10
23秒前
桐桐应助科研通管家采纳,获得10
23秒前
bkagyin应助科研通管家采纳,获得10
23秒前
24秒前
潘潘完成签到,获得积分10
27秒前
menghongmei完成签到 ,获得积分10
33秒前
小月顺利毕业版完成签到,获得积分10
38秒前
38秒前
美丽觅夏完成签到 ,获得积分10
42秒前
小绵羊完成签到 ,获得积分10
43秒前
ElaineXU完成签到 ,获得积分10
46秒前
辛勤的泽洋完成签到 ,获得积分10
51秒前
fdyy1完成签到,获得积分10
53秒前
labi完成签到 ,获得积分10
53秒前
55秒前
57秒前
Lee完成签到 ,获得积分10
59秒前
1分钟前
bae完成签到 ,获得积分10
1分钟前
jianghan发布了新的文献求助10
1分钟前
duanwy应助爱听歌笑寒采纳,获得10
1分钟前
1分钟前
jixiekaifa完成签到 ,获得积分10
1分钟前
沉静的清涟完成签到,获得积分10
1分钟前
1分钟前
可爱小天才完成签到 ,获得积分10
1分钟前
畔畔应助爱听歌笑寒采纳,获得40
1分钟前
烟幕蛋完成签到 ,获得积分10
1分钟前
小巧的白竹完成签到,获得积分10
1分钟前
娅娃儿完成签到 ,获得积分10
1分钟前
菠菜应助爱听歌笑寒采纳,获得50
1分钟前
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
Elements of Propulsion: Gas Turbines and Rockets, Second Edition 1000
卤化钙钛矿人工突触的研究 1000
Engineering for calcareous sediments : proceedings of the International Conference on Calcareous Sediments, Perth 15-18 March 1988 / edited by R.J. Jewell, D.C. Andrews 1000
Wolffs Headache and Other Head Pain 9th Edition 1000
Continuing Syntax 1000
Signals, Systems, and Signal Processing 510
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6246717
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8070130
关于积分的说明 16845865
捐赠科研通 5322862
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2834283
邀请新用户注册赠送积分活动 1811763
关于科研通互助平台的介绍 1667516