Lithiophilic interface dynamic engineering to inhibit Li dendrite growth for intrinsically safe Li-metal batteries

阳极 材料科学 成核 阴极 化学工程 电解质 电化学 枝晶(数学) 电镀(地质) 纳米技术 电流密度 锂(药物) 电极 化学 几何学 数学 物理 工程类 医学 有机化学 物理化学 量子力学 内分泌学 地球物理学 地质学
作者
Tingting Jiang,Lingling Sun,Yao Zhang,Xiaomin Zhang,Huijuan Lin,Kun Rui,Jixin Zhu
出处
期刊:Chemical Engineering Journal [Elsevier BV]
卷期号:464: 142555-142555 被引量:14
标识
DOI:10.1016/j.cej.2023.142555
摘要

Lithium (Li) metal is deemed as attractive anode due to its low electrochemical potential and high theoretical capacity. Nevertheless, the uncontrollable Li dendrite growth causes safety concern and battery failure, which severely impedes the commercialization of Li metal batteries (LMBs). Herein, 3D functional matrix comprising NiFe-layered-double-hydroxide nanosheet arrays (NiFe-LDH) evenly dispersed on acidified carbon cloth (NiFe-LDH@ACC) via hydrothermal method is designed to manipulate uniform Li electrodeposition morphology. Vertical NiFe-LDH nanosheets possess high accessible surface area to supply vast Li nucleation sites, thus effectively reducing the local current density and decreasing the nucleation energy barrier to suppress Li dendrites growth, which has been validated by simulation. Moreover, 3D structure of carbon cloth provides adequate space for storing Li metal, substantially abating volume fluctuation during repeated Li plating/stripping process. Consequently, the Li@NiFe-LDH@ACC electrode manifests ultra-long lifespan over 3500 h and low-voltage hysteresis in symmetric cells. Additionally, the full cell with limited Li@NiFe-LDH@ACC anode and commercial LiFePO4 cathode (mass loading: 8.35 mg cm−2) displays good rate capacity from 0.2 C to 5 C, and can steadily operate for 75 cycles at 2 C with a capacity of 131 mAh g−1, revealing the practical feasibility of the surface modification strategy for constructing advanced Li metal anode with high safety and appealing durability.
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
文虎完成签到,获得积分10
刚刚
刚刚
yud完成签到 ,获得积分10
1秒前
1秒前
kkkwang2发布了新的文献求助10
1秒前
longchb发布了新的文献求助10
1秒前
完美世界应助ZWQ采纳,获得10
2秒前
桐桐应助賢様666采纳,获得10
2秒前
Ehowl完成签到,获得积分10
2秒前
2秒前
飘逸的白枫完成签到,获得积分10
2秒前
科研小飞猪完成签到,获得积分20
3秒前
3秒前
宋晓静发布了新的文献求助10
4秒前
4秒前
精明的安筠完成签到 ,获得积分10
4秒前
rrfhl完成签到,获得积分10
4秒前
彭于晏应助shawp1n采纳,获得10
5秒前
guixun完成签到,获得积分10
5秒前
苦茶子完成签到,获得积分10
5秒前
yyj完成签到,获得积分10
6秒前
今后应助桃tao采纳,获得10
7秒前
8秒前
单薄谷冬发布了新的文献求助10
8秒前
斯文败类应助任大坤采纳,获得10
8秒前
8秒前
隐形曼青应助zl123采纳,获得10
9秒前
9秒前
9秒前
zzz发布了新的文献求助10
9秒前
王贤平发布了新的文献求助10
10秒前
10秒前
失眠的小熊猫完成签到,获得积分10
10秒前
10秒前
11秒前
铁甲小宝完成签到,获得积分10
11秒前
彩色的紫南完成签到,获得积分10
12秒前
wenfan完成签到,获得积分20
12秒前
机智完成签到,获得积分10
12秒前
12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
Cronologia da história de Macau 5000
咳嗽・喀痰の診療ガイドライン第2版2025 800
Petrology and Plate Tectonics 800
Electrode Potentials 550
《KNN基无铅压电陶瓷电学性能优化与物理机理研究》 500
The globalisation of real estate: the politics and practice of foreign real estate investment 500
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 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7009127
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8683162
关于积分的说明 18406825
捐赠科研通 6493741
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3104257
关于科研通互助平台的介绍 2172928
邀请新用户注册赠送积分活动 2080452