Constructing a TiN/CNT lithiophilic scaffold for dendrite-free Li-metal anode

阳极 材料科学 锂(药物) 金属锂 枝晶(数学) 纳米技术 电化学 化学工程 电池(电) 碳纳米管 电极 冶金 化学 医学 几何学 数学 物理化学 功率(物理) 物理 工程类 量子力学 内分泌学
作者
Ke Yang,Yibo He,Zhihao Gao,Chan Li,Fei Zhao,Xinwu Xu,Juan Li,Xu-Qing Liu
出处
期刊:Carbon [Elsevier]
卷期号:222: 118999-118999 被引量:7
标识
DOI:10.1016/j.carbon.2024.118999
摘要

Lithium metal, distinguished by its ultra-high theoretical specific capacity, emerges as an exemplary anode material for cutting-edge batteries. Nonetheless, its practical deployment is marred by the pervasive issue of uncontrolled lithium dendrite growth. In a pivotal breakthrough, our study reveals that the crystallographic planes of TiN exhibit distinct adsorption strengths for lithium atoms, a discovery that crucially enhances the adsorption and desorption dynamics during electrochemical cycling. Capitalising on the differential lithiophilicity between TiN and carbon nanotubes (CNT), a lithiophilic scaffold encompassing TiN/CNT has been ingeniously devised and constructed. This scaffold, realized through an alkalinisation strategy complemented by annealing treatment, orchestrates a modulated lithium deposition process. The lithium metal anode, endowed with this bespoke scaffold comprising TiN/CNT, demonstrates a controlled lithium deposition. This innovation enables a Li//Li symmetrical battery to attain an unprecedented cycle life exceeding 3700 cycles, even under an ultra-high current density of 10 mA cm−2. In addition, when employed in a LFP battery configuration with the TiN/CNT@Li anode, it exhibits a stellar discharge specific capacity of 92.5 mAh g−1 at 8 C, indicative of superior rate performance. Remarkably, this anode upholds a high-capacity retention rate of 97% post 1000 cycles and exhibits negligible capacity decay following 300 cycles at a lofty loading of 12 mg cm−2. This research provides crucial insights into the enhancement of lithium metal batteries, signifying a substantial advancement in addressing their longstanding limitations.
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
大幅提高文件上传限制,最高150M (2024-4-1)

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
小程同学发布了新的文献求助10
1秒前
55555发布了新的文献求助20
2秒前
爱笑的无心完成签到 ,获得积分10
3秒前
小吴同学发布了新的文献求助10
3秒前
stokis03发布了新的文献求助10
4秒前
5秒前
Andrew完成签到 ,获得积分10
6秒前
6秒前
模糊中正应助Polymer72采纳,获得30
7秒前
科研通AI2S应助科研通管家采纳,获得10
9秒前
9秒前
9秒前
淡然平灵应助科研通管家采纳,获得10
9秒前
9秒前
科研通AI2S应助科研通管家采纳,获得10
10秒前
小蘑菇应助科研通管家采纳,获得10
10秒前
10秒前
无名老大应助科研通管家采纳,获得30
10秒前
汉堡包应助科研通管家采纳,获得10
10秒前
10秒前
ccm应助科研通管家采纳,获得10
10秒前
10秒前
科研通AI2S应助科研通管家采纳,获得10
10秒前
10秒前
wanci应助神勇的邑采纳,获得10
13秒前
13秒前
14秒前
搞sci发布了新的文献求助10
17秒前
17秒前
T012发布了新的文献求助10
17秒前
明明发布了新的文献求助10
18秒前
20秒前
25秒前
111发布了新的文献求助50
30秒前
31秒前
32秒前
32秒前
32秒前
慕青应助施以歌采纳,获得10
33秒前
竹焚完成签到 ,获得积分10
34秒前
高分求助中
Solution Manual for Strategic Compensation A Human Resource Management Approach 1200
Natural History of Mantodea 螳螂的自然史 1000
进口的时尚——14世纪东方丝绸与意大利艺术 Imported Fashion:Oriental Silks and Italian Arts in the 14th Century 800
Glucuronolactone Market Outlook Report: Industry Size, Competition, Trends and Growth Opportunities by Region, YoY Forecasts from 2024 to 2031 800
A Photographic Guide to Mantis of China 常见螳螂野外识别手册 800
Zeitschrift für Orient-Archäologie 500
Smith-Purcell Radiation 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 医学 生物 材料科学 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 基因 遗传学 物理化学 催化作用 细胞生物学 免疫学 冶金
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3343799
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2970866
关于积分的说明 8645553
捐赠科研通 2650942
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1451565
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 672145
邀请新用户注册赠送积分活动 661681