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
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
单薄的咖啡完成签到 ,获得积分10
1秒前
打打应助浅墨桃妞采纳,获得10
3秒前
3秒前
别当真完成签到 ,获得积分10
3秒前
欣慰妙柏完成签到,获得积分10
3秒前
6秒前
6秒前
6秒前
6秒前
7秒前
hongping完成签到,获得积分10
7秒前
武明进完成签到,获得积分10
9秒前
9秒前
123456hhh发布了新的文献求助30
10秒前
机灵柚子发布了新的文献求助10
11秒前
Christina完成签到,获得积分0
11秒前
12秒前
何必在乎发布了新的文献求助10
12秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
12秒前
皮汤汤发布了新的文献求助10
13秒前
大模型应助多多采纳,获得10
13秒前
LLLLLL完成签到,获得积分10
13秒前
14秒前
15秒前
zhang应助科研通管家采纳,获得10
16秒前
英姑应助科研通管家采纳,获得10
16秒前
顾矜应助科研通管家采纳,获得10
16秒前
传奇3应助科研通管家采纳,获得10
16秒前
小马甲应助科研通管家采纳,获得10
16秒前
深情安青应助科研通管家采纳,获得10
16秒前
16秒前
小黄人应助科研通管家采纳,获得10
16秒前
领导范儿应助科研通管家采纳,获得10
16秒前
mick应助科研通管家采纳,获得10
16秒前
16秒前
852应助科研通管家采纳,获得20
16秒前
不想科研应助科研通管家采纳,获得10
16秒前
今后应助科研通管家采纳,获得30
16秒前
mick应助科研通管家采纳,获得10
16秒前
17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 3000
Relation between chemical structure and local anesthetic action: tertiary alkylamine derivatives of diphenylhydantoin 1000
Signals, Systems, and Signal Processing 610
Discrete-Time Signals and Systems 610
Principles of town planning : translating concepts to applications 500
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 6063816
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 7896339
关于积分的说明 16315916
捐赠科研通 5206907
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2785569
邀请新用户注册赠送积分活动 1768343
关于科研通互助平台的介绍 1647544