Interface engineering enabling thin lithium metal electrodes down to 0.78 μm for garnet-type solid-state batteries

锂(药物) 电极 材料科学 电池(电) 金属 金属锂 薄膜 化学工程 纳米技术 化学 阳极 冶金 物理化学 工程类 内分泌学 功率(物理) 物理 医学 量子力学
作者
Weijie Ji,Bi Luo,Qi Wang,Guihui Yu,Zixun Zhang,Yi Tian,Zaowen Zhao,Ruirui Zhao,Shubin Wang,Xiaowei Wang,Bao Zhang,Jiafeng Zhang,Zhiyuan Sang,Ji Liang
出处
期刊:Nature Communications [Springer Nature]
卷期号:15 (1): 9920-9920 被引量:28
标识
DOI:10.1038/s41467-024-54234-w
摘要

Abstract Controllable engineering of thin lithium (Li) metal is essential for increasing the energy density of solid-state batteries and clarifying the interfacial evolution mechanisms of a lithium metal negative electrode. However, fabricating a thin lithium electrode faces significant challenges due to the fragility and high viscosity of Li metal. Herein, through facile treatment of Ta-doped Li 7 La 3 Zr 2 O 12 (LLZTO) with trifluoromethanesulfonic acid, its surface Li 2 CO 3 species is converted into a lithiophilic layer with LiCF 3 SO 3 and LiF components. It enables the thickness control of Li metal negative electrodes, ranging from 0.78 μm to 30 μm. Quasi-solid-state lithium-metal battery with an optimized 7.54 μm-thick lithium metal negative electrode, a commercial LiNi 0.83 Co 0.11 Mn 0.06 O 2 positive electrode, and a negative/positive electrode capacity ratio of 1.1 shows a 500 cycles lifespan with a final discharge specific capacity of 99 mAh g −1 at 2.35 mA cm −2 and 25 °C. Through multi-scale characterizations of the thin lithium negative electrode, we clarify the multi-dimensional compositional evolution and failure mechanisms of lithium-deficient and -rich regions (0.78 μm and 7.54 μm), on its surface, inside it, or at the Li/LLZTO interface.
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
顺心的千风完成签到,获得积分20
1秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
2秒前
赘婿应助酷酷朋友采纳,获得10
3秒前
难过盼海完成签到,获得积分10
4秒前
4秒前
开放的无声完成签到,获得积分10
4秒前
4秒前
wtbxsjy发布了新的文献求助10
5秒前
机智的寒荷完成签到 ,获得积分10
5秒前
xx发布了新的文献求助10
6秒前
7秒前
7秒前
7秒前
7秒前
7秒前
华仔应助科研通管家采纳,获得10
9秒前
苯酚装醇发布了新的文献求助10
9秒前
9秒前
wanci应助科研通管家采纳,获得10
9秒前
Dali应助科研通管家采纳,获得10
9秒前
香蕉觅云应助科研通管家采纳,获得10
9秒前
9秒前
华仔应助科研通管家采纳,获得10
9秒前
科研通AI6应助科研通管家采纳,获得10
9秒前
烟花应助zhangheng采纳,获得10
9秒前
乐乐应助科研通管家采纳,获得10
9秒前
丘比特应助科研通管家采纳,获得10
9秒前
大龙哥886应助科研通管家采纳,获得10
9秒前
SHIERRY完成签到,获得积分20
9秒前
9秒前
浮游应助科研通管家采纳,获得10
9秒前
Stella应助科研通管家采纳,获得10
9秒前
ding应助科研通管家采纳,获得10
9秒前
JamesPei应助科研通管家采纳,获得10
10秒前
浮游应助科研通管家采纳,获得10
10秒前
CipherSage应助科研通管家采纳,获得10
10秒前
tangcc发布了新的文献求助10
10秒前
10秒前
超级幼旋应助科研通管家采纳,获得10
10秒前
10秒前
高分求助中
Encyclopedia of Immunobiology Second Edition 5000
Clinical Microbiology Procedures Handbook, Multi-Volume, 5th Edition 临床微生物学程序手册,多卷,第5版 2000
List of 1,091 Public Pension Profiles by Region 1621
Les Mantodea de Guyane: Insecta, Polyneoptera [The Mantids of French Guiana] | NHBS Field Guides & Natural History 1500
The Victim–Offender Overlap During the Global Pandemic: A Comparative Study Across Western and Non-Western Countries 1000
Lloyd's Register of Shipping's Approach to the Control of Incidents of Brittle Fracture in Ship Structures 1000
Brittle fracture in welded ships 1000
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 生物 医学 工程类 计算机科学 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 复合材料 内科学 化学工程 人工智能 催化作用 遗传学 数学 基因 量子力学 物理化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5586279
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4669574
关于积分的说明 14778915
捐赠科研通 4619294
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2530818
邀请新用户注册赠送积分活动 1499652
关于科研通互助平台的介绍 1467830