Inhibition of Lithium Dendrite Formation in Lithium Metal Batteries via Regulated Cation Transport through Ultrathin Sub‐Nanometer Porous Carbon Nanomembranes

材料科学 锂(药物) 阴极 纳米 化学工程 枝晶(数学) 极化(电化学) 金属锂 箔法 阳极 纳米技术 电极 金属 电解质 复合材料 冶金 医学 工程类 内分泌学 物理化学 化学 数学 几何学
作者
Sathish Rajendran,Zian Tang,Antony George,Andrew Cannon,Christof Neumann,Abdulrazzag Sawas,Emily Ryan,Andrey Turchanin,Leela Mohana Reddy Arava
出处
期刊:Advanced Energy Materials [Wiley]
卷期号:11 (29) 被引量:75
标识
DOI:10.1002/aenm.202100666
摘要

Abstract Suppressing Li dendrite growth has gained research interest due to the high theoretical capacity of Li metal anodes. Traditional Celgard membranes which are currently used in Li metal batteries fall short in achieving uniform Li flux at the electrode/electrolyte interface due to their inherent irregular pore sizes. Here, the use of an ultrathin (≈1.2 nm) carbon nanomembrane (CNM) which contains sub‐nanometer sized pores as an interlayer to regulate the mass transport of Li‐ions is demonstrated. Symmetrical cell analysis reveals that the cell with CNM interlayer cycles over 2x longer than the control experiment without the formation of Li dendrites. Further investigation on the Li plating morphology on Cu foil reveals highly dense deposits of Li metal using a standard carbonate electrolyte. A smoothed‐particle hydrodynamics simulation of the mass transport at the anode–electrolyte interface elucidates the effect of the CNM in promoting the formation of highly dense Li deposits and inhibiting the formation of dendrites. A lithium metal battery fabricated using the LiFePO 4 cathode exhibits a stable, flat voltage profile with low polarization for over 300 cycles indicating the effect of regulated mass transport.

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
zzys发布了新的文献求助10
2秒前
王林完成签到 ,获得积分10
6秒前
12秒前
13秒前
浅浅依云完成签到,获得积分10
13秒前
阿福完成签到,获得积分10
14秒前
桃释完成签到 ,获得积分10
14秒前
15秒前
16秒前
17秒前
18秒前
feiling发布了新的文献求助10
20秒前
20秒前
刀下留人发布了新的文献求助10
22秒前
EEL发布了新的文献求助10
23秒前
molihuakai完成签到,获得积分0
25秒前
Lucas应助Arden采纳,获得30
26秒前
所所应助STLHM采纳,获得10
26秒前
变化球完成签到,获得积分10
27秒前
28秒前
填海完成签到,获得积分10
30秒前
31秒前
学术菜鸡123完成签到,获得积分10
33秒前
34秒前
李健的小迷弟应助EEL采纳,获得10
34秒前
甜甜的冰淇淋完成签到,获得积分10
35秒前
STLHM发布了新的文献求助10
37秒前
仧目一叶完成签到 ,获得积分10
38秒前
烟花应助Tom采纳,获得10
39秒前
CWNU_HAN应助wukailin采纳,获得30
39秒前
Arden发布了新的文献求助30
40秒前
40秒前
光亮的正豪完成签到,获得积分10
41秒前
41秒前
43秒前
刀下留人完成签到,获得积分10
44秒前
旺旺完成签到,获得积分10
45秒前
wanci应助银点采纳,获得30
45秒前
cgq发布了新的文献求助40
49秒前
haha发布了新的文献求助10
49秒前
高分求助中
The Graphene Handbook (2019 Edition) 800
IEST-RP-CC018: Cleanroom Cleaning and Sanitization: Operating and Monitoring Procedures 600
Fundamentals of Pharmaceutical and Biologics Regulations: A Global Perspective, Second Edition 600
久松真一著作集〈第5巻〉禅と芸術 500
Fundamentals of Modern Mathematics: A Practical Review (Dover Books on Mathematics) 500
Cold War Transcended: Australia's China Policy, 1949-1990 470
Comprehensive Organic Synthesis 400
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 6597564
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8367288
关于积分的说明 17910431
捐赠科研通 5750818
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2953442
邀请新用户注册赠送积分活动 1928727
关于科研通互助平台的介绍 1822988