Single-Atom Iron as Lithiophilic Site To Minimize Lithium Nucleation Overpotential for Stable Lithium Metal Full Battery

过电位 成核 材料科学 金属锂 锂(药物) 金属 基质(水族馆) 化学工程 Atom(片上系统) 电池(电) 碳纤维 电化学 电极 物理化学 热力学 冶金 化学 复合材料 计算机科学 功率(物理) 物理 嵌入式系统 海洋学 复合数 内分泌学 医学 工程类 地质学
作者
Yawen Sun,Jinqiu Zhou,Haoqing Ji,Jie Liu,Tao Qian,Chenglin Yan
出处
期刊:ACS Applied Materials & Interfaces [American Chemical Society]
卷期号:11 (35): 32008-32014 被引量:70
标识
DOI:10.1021/acsami.9b10551
摘要

High lithium nucleation overpotential on a lithiophobic matrix results in uncontrollable growth of lithium dendrites and thus restricts the wide application of lithium-metal batteries. Herein, the single-atom iron in a N-doped carbon matrix (FeSA-N-C) is first reported as a lithiophilic site to minimize Li nucleation overpotential from 18.6 mV to a very low value of 0.8 mV. Molecular dynamics simulations quantitatively confirmed the excellent affinity between Li ions and FeSA-N-C in the atomic level. Induced by the homogeneously distributed FeSA-N in the carbon substrate, uniform and stable metallic Li plating/stripping behaviors are realized and lithium dendrite growth is greatly suppressed. The proposed strategy of using single-atom iron as a lithiophilic site to minimize lithium nucleation overpotential opens a promising avenue for solving intrinsic problems of Li-metal-based batteries.

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
尺素寸心完成签到,获得积分10
刚刚
超帅的xuan完成签到,获得积分10
刚刚
雪泥鸿爪发布了新的文献求助10
刚刚
刚刚
绅度发布了新的文献求助10
刚刚
1秒前
朴素的老头完成签到,获得积分10
1秒前
2秒前
2秒前
4秒前
海阔天空发布了新的文献求助10
5秒前
nb_johnny完成签到,获得积分10
5秒前
5秒前
7秒前
晶晶发布了新的文献求助10
7秒前
风趣采白发布了新的文献求助10
7秒前
7秒前
7秒前
KRR0830应助毛毛虫采纳,获得10
7秒前
8秒前
8秒前
小怪兽完成签到,获得积分10
9秒前
9秒前
10秒前
明理雨真发布了新的文献求助10
11秒前
11秒前
11秒前
11秒前
小雨关注了科研通微信公众号
12秒前
13秒前
吴小利发布了新的文献求助20
13秒前
orixero应助任性蜗牛采纳,获得10
14秒前
14秒前
14秒前
14秒前
lp完成签到,获得积分10
15秒前
15秒前
吃了吗发布了新的文献求助10
15秒前
合法合规发布了新的文献求助10
15秒前
元神发布了新的文献求助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
Les Mantodea de Guyane Insecta, Polyneoptera 2000
Pulse width control of a 3-phase inverter with non sinusoidal phase voltages 777
Signals, Systems, and Signal Processing 610
Research Methods for Applied Linguistics: A Practical Guide 600
Research Methods for Applied Linguistics 500
Chemistry and Physics of Carbon Volume 15 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6406972
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8226135
关于积分的说明 17445709
捐赠科研通 5459653
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2884986
邀请新用户注册赠送积分活动 1861367
关于科研通互助平台的介绍 1701792