Multi-walled carbon nanotube interlayers with controllable thicknesses for high-capacity and long-life lithium metal anodes

法拉第效率 阳极 材料科学 锂(药物) 容量损失 碳纳米管 锂钴氧化物 电极 分离器(采油) 纳米技术 电流密度 电池(电) 化学工程 锂离子电池 化学 功率(物理) 物理化学 内分泌学 工程类 物理 热力学 医学 量子力学
作者
Yan Deng,Huimin Lu,Yuan Cao,Binbin Xu,Qingshui Hong,Weiping Cai,Wenwen Yang
出处
期刊:Journal of Power Sources [Elsevier]
卷期号:412: 170-179 被引量:40
标识
DOI:10.1016/j.jpowsour.2018.11.037
摘要

Lithium metal is one of the most exceptional anode materials for the next-generation rechargeable batteries because of its ultrahigh theoretical specific capacity and lowest reduction potential. Unfortunately, low Coulombic efficiency, poor cycling lifespan and short-circuiting-related safety issues due to the uncontrolled growth of lithium dendrites during battery cycling have hindered practical applications of rechargeable lithium-metal batteries. Herein, we report an efficient strategy to overcome these shortcomings by using a multi-walled carbon nanotube interlayer film with controllable thickness between lithium anode and a separator. Lithium electrodes with added interlayers can stabilize the cycling of symmetrical cells up to 600 h at 3 mA h cm−2 capacity and 5 mA cm−2 current density and up to 180 h at 5 mA h cm−2 capacity and 10 mA cm−2 current density, respectively, without any signs of short circuits. The volume expansion is significantly mitigated by the interlayer during cycling. Using lithium anode with interlayer, we achieve excellent Coulombic efficiency, superior capacity retention and small polarization for lithium-oxygen battery and lithium-lithium cobalt oxide/lithium iron phosphate batteries. These interlayers, produced using low-cost raw materials and simple methods, have a promising potential for realization of high-capacity, dendrite-free and long-life lithium metal anodes for the large-scale production.

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
Akim应助苹果采纳,获得10
1秒前
1秒前
1秒前
1秒前
1秒前
张艳茹完成签到 ,获得积分10
2秒前
科目三应助开心的凝荷采纳,获得10
2秒前
Levi完成签到,获得积分10
4秒前
4秒前
6秒前
务实珊发布了新的文献求助10
6秒前
wanci应助周小夭采纳,获得10
6秒前
bgt发布了新的文献求助10
7秒前
ll完成签到,获得积分10
7秒前
8秒前
应寒年完成签到,获得积分10
8秒前
9秒前
9秒前
9秒前
9秒前
褚佑完成签到,获得积分10
9秒前
思源应助无情的宛儿采纳,获得10
9秒前
朴实的母鸡完成签到,获得积分10
9秒前
10秒前
10秒前
11秒前
11秒前
詹妮完成签到,获得积分10
12秒前
13秒前
好好好发布了新的文献求助10
14秒前
褚佑发布了新的文献求助10
14秒前
14秒前
luoshiwen发布了新的文献求助50
14秒前
15秒前
苹果发布了新的文献求助10
15秒前
远方完成签到,获得积分10
15秒前
16秒前
16秒前
16秒前
大模型应助阔达荣轩采纳,获得10
16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
Handbook of pharmaceutical excipients, Ninth edition 5000
Aerospace Standards Index - 2026 ASIN2026 2000
Digital Twins of Advanced Materials Processing 2000
晋绥日报合订本24册(影印本1986年)【1940年9月–1949年5月】 1000
Social Cognition: Understanding People and Events 1000
Polymorphism and polytypism in crystals 1000
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 6032584
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 7721998
关于积分的说明 16200694
捐赠科研通 5179282
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2771742
邀请新用户注册赠送积分活动 1755030
关于科研通互助平台的介绍 1640033