A safe anode-free lithium metal pouch cell enabled by integrating stable quasi-solid electrolytes with oxygen-free cathodes

阴极 阳极 电解质 锂(药物) 热失控 氧气 材料科学 法拉第效率 电化学 电极 化学工程 化学 电池(电) 工程类 有机化学 医学 功率(物理) 物理化学 内分泌学 物理 量子力学
作者
Chuan Zhao,Yu Pan,Runjing Li,Anjun Hu,Bo Zhou,Miao He,Jiahao Chen,Zhongfu Yan,Yining Fan,Nian Chen,Mengjiao Liu,Jianping Long
出处
期刊:Chemical Engineering Journal [Elsevier]
卷期号:463: 142386-142386 被引量:38
标识
DOI:10.1016/j.cej.2023.142386
摘要

The severe safety risks arising from notorious lithium dendrites growth and radical oxygen-releasing cathodes in organic liquid electrolytes under abuse conditions, hamper the practice application of lithium metal batteries, especially operated with zero lithium excess (anode-free cells, AFC). Herein, we report a stable quasi-solid electrolyte (QSE) composed of thermoplastic polyurethane and nano-fumed silica aerogels with high mechanical robust, superior hydrophobicity, exceptional thermal and electrochemical stability, as well as the capability to achieving dendrite-free deposition behaviors. Furthermore, the introduction of oxygen-free lithium sulfide as cathode fundamentally avoids the lattice oxygen release from the cathode as well as stable redox free of reactive Li metal and oxygen species, further ensure AFC reliability. As a result, a superior stability of 100 cycles with a high average Coulombic efficiency of over 98.6% can be achieved in the integrative quasi-solid and oxygen-free cathode AFC. As a proof of practical application, such AFC pouch cells with safe configuration exhibits superior reliability against mechanical damage, electrical and thermal abuse condition. This safe configuration of AFC based stable QSE and oxygen-free cathodes paves the way for safe LMBs towards the various application conditions, even under abuse circumstance.
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
刚刚
刚刚
刚刚
1秒前
负责的寒梅应助旺旺采纳,获得30
1秒前
zzyabcd1完成签到,获得积分10
1秒前
1秒前
銘錵辣椒发布了新的文献求助30
1秒前
1秒前
Ava应助TIANEO采纳,获得10
2秒前
国泰民安发布了新的文献求助10
2秒前
可靠花生完成签到,获得积分10
2秒前
药企牛马发布了新的文献求助10
2秒前
2秒前
3秒前
科研通AI2S应助xxl采纳,获得10
3秒前
大模型应助飘逸小蚂蚁采纳,获得10
3秒前
良景似尘完成签到,获得积分10
3秒前
3秒前
池化流云完成签到,获得积分10
3秒前
王加通完成签到,获得积分10
3秒前
木卜小白发布了新的文献求助80
3秒前
3秒前
4秒前
啦啦啦完成签到,获得积分10
4秒前
wph完成签到,获得积分10
4秒前
ttt完成签到,获得积分10
4秒前
xiao发布了新的文献求助10
4秒前
懵懂的采梦完成签到,获得积分10
4秒前
6秒前
LL完成签到,获得积分10
6秒前
河南老友发布了新的文献求助10
6秒前
大模型应助化羽归尘采纳,获得10
6秒前
6秒前
6秒前
搜集达人应助huang采纳,获得30
6秒前
哈哈哈发布了新的文献求助10
6秒前
6秒前
7秒前
7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
Aerospace Standards Index - 2026 ASIN2026 3000
Polymorphism and polytypism in crystals 1000
Signals, Systems, and Signal Processing 610
Discrete-Time Signals and Systems 610
Research Methods for Business: A Skill Building Approach, 9th Edition 500
Social Work and Social Welfare: An Invitation(7th Edition) 410
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 纳米技术 有机化学 物理 生物化学 化学工程 计算机科学 复合材料 内科学 催化作用 光电子学 物理化学 电极 冶金 遗传学 细胞生物学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6052189
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 7865844
关于积分的说明 16273042
捐赠科研通 5197486
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2781039
邀请新用户注册赠送积分活动 1763922
关于科研通互助平台的介绍 1645892