Electrophoretic Deposited Black Phosphorus on 3D Porous Current Collectors to Regulate Li Nucleation for Dendrite-Free Lithium Metal Anodes

材料科学 成核 法拉第效率 枝晶(数学) 阳极 锂(药物) 阴极 多孔性 金属泡沫 化学工程 电泳沉积 复合材料 电极 热力学 物理化学 化学 涂层 工程类 内分泌学 物理 几何学 医学 数学
作者
Yuan Wang,Hongqian Sang,Wenqi Zhang,Yuyang Qi,Rongxiang He,Bolei Chen,Weiwei Sun,Xingzhong Zhao,Dejun Fu,Yumin Liu
出处
期刊:ACS Applied Materials & Interfaces [American Chemical Society]
卷期号:12 (46): 51563-51572 被引量:40
标识
DOI:10.1021/acsami.0c16430
摘要

Li metal is considered a highly desirable anode for next-generation high-energy-density rechargeable lithium batteries. However, irregular Li dendrite formation and infinite relative volume changes prevent the commercial adoption of Li-metal anodes. Here, electrophoretic deposition of black phosphorus (BP) on commercial Cu foam (BP@Cu foam) is reported to regulate Li nucleation for the first time. First-principles calculations reveal that the unique two-dimensional (2D) structure of BP is beneficial to Li intercalation and propagation. Compared with the random Li nucleation and growth on bare Cu foam, Li ions are preferably confined into the BP layers, which induces uniform Li nucleation at the early stage of the Li deposition and guides the following lateral Li growth on BP@Cu foam. In addition, the three-dimensional (3D) porous and conductive framework of Cu foams further mitigate the volume change and dissipate the current density. Attributing to these merits, the BP@Cu foam exhibits significantly enhanced Coulombic efficiency and cycling stability compared with bare Cu foam. In the full-cell configuration paired with a Li4Ti5O12 or LiFePO4 cathode, the BP@Cu foam also boosts the battery performances. This work provides new insights into the development of BP and other elaborate 2D materials for achieving dendrite-free Li-metal anodes.
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
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

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
落叶完成签到,获得积分10
1秒前
LLL20240701发布了新的文献求助30
1秒前
wanci应助ciooli采纳,获得10
2秒前
小二郎应助义气的海瑶采纳,获得10
2秒前
丘比特应助如意书包采纳,获得10
2秒前
Ridley发布了新的文献求助10
2秒前
3秒前
隐形曼青应助lw采纳,获得10
3秒前
Lucas应助Serenity采纳,获得10
4秒前
无敌小帅发布了新的文献求助30
4秒前
香蕉觅云应助lvsehx采纳,获得10
4秒前
对苏完成签到,获得积分10
6秒前
6秒前
march应助Yellue采纳,获得20
6秒前
7秒前
心灵美复天完成签到,获得积分10
7秒前
Tan3837完成签到,获得积分10
8秒前
冷酷仙境的羊男完成签到 ,获得积分10
8秒前
8秒前
活泼一凤完成签到,获得积分10
8秒前
8秒前
9秒前
如初发布了新的文献求助10
9秒前
bkagyin应助小妮采纳,获得10
9秒前
肚子圆圆的完成签到 ,获得积分10
9秒前
程星宇发布了新的文献求助10
10秒前
bkagyin应助315947采纳,获得30
10秒前
烂漫的汲完成签到,获得积分10
10秒前
11秒前
精明的橘子完成签到 ,获得积分10
11秒前
啾啾完成签到,获得积分10
11秒前
ciooli完成签到,获得积分10
11秒前
xia_完成签到,获得积分10
11秒前
研友_8Raw2Z发布了新的文献求助10
11秒前
kk发布了新的文献求助10
12秒前
12秒前
wucl1990发布了新的文献求助10
12秒前
苹果发夹完成签到 ,获得积分10
12秒前
Tina应助qin采纳,获得10
12秒前
令人秃头完成签到 ,获得积分10
13秒前
高分求助中
A new approach to the extrapolation of accelerated life test data 1000
Handbook of Marine Craft Hydrodynamics and Motion Control, 2nd Edition 500
‘Unruly’ Children: Historical Fieldnotes and Learning Morality in a Taiwan Village (New Departures in Anthropology) 400
Indomethacinのヒトにおける経皮吸収 400
Phylogenetic study of the order Polydesmida (Myriapoda: Diplopoda) 370
基于可调谐半导体激光吸收光谱技术泄漏气体检测系统的研究 350
Robot-supported joining of reinforcement textiles with one-sided sewing heads 320
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 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 遗传学 基因 物理化学 催化作用 冶金 细胞生物学 免疫学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3986953
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3529326
关于积分的说明 11244328
捐赠科研通 3267695
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1803880
邀请新用户注册赠送积分活动 881223
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 808620