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 内分泌学 医学 化学 几何学 数学 物理化学 工程类
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
隐形曼青应助科研通管家采纳,获得10
刚刚
刚刚
刚刚
刚刚
孤独怀柔应助科研通管家采纳,获得60
刚刚
bkagyin应助笑问摆渡人采纳,获得30
刚刚
星辰大海应助科研通管家采纳,获得10
刚刚
NexusExplorer应助科研通管家采纳,获得20
刚刚
刚刚
细心斩发布了新的文献求助10
刚刚
CodeCraft应助科研通管家采纳,获得10
刚刚
充电宝应助科研通管家采纳,获得10
刚刚
刚刚
深情安青应助科研通管家采纳,获得10
刚刚
斯文败类应助科研通管家采纳,获得10
刚刚
汉堡包应助科研通管家采纳,获得10
1秒前
共享精神应助科研通管家采纳,获得10
1秒前
1秒前
科研通AI2S应助科研通管家采纳,获得10
1秒前
研友_VZG7GZ应助科研通管家采纳,获得10
1秒前
李爱国应助科研通管家采纳,获得30
1秒前
千空应助科研通管家采纳,获得10
1秒前
小马甲应助科研通管家采纳,获得10
1秒前
1秒前
所所应助科研通管家采纳,获得10
1秒前
小二郎应助科研通管家采纳,获得10
1秒前
千空应助科研通管家采纳,获得10
1秒前
kingwill应助科研通管家采纳,获得20
1秒前
1秒前
Akim应助科研通管家采纳,获得10
1秒前
fangliu完成签到,获得积分10
1秒前
传奇3应助科研通管家采纳,获得10
2秒前
赘婿应助科研通管家采纳,获得10
2秒前
2秒前
千空应助科研通管家采纳,获得10
2秒前
2秒前
2秒前
2秒前
ding应助科研通管家采纳,获得10
2秒前
2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
Modern Epidemiology, Fourth Edition 5000
Handbook of pharmaceutical excipients, Ninth edition 5000
Digital Twins of Advanced Materials Processing 2000
Weaponeering, Fourth Edition – Two Volume SET 2000
Polymorphism and polytypism in crystals 1000
Signals, Systems, and Signal Processing 610
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 生物化学 化学工程 物理 计算机科学 复合材料 内科学 催化作用 物理化学 光电子学 电极 冶金 基因 遗传学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6022745
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 7644142
关于积分的说明 16170384
捐赠科研通 5171135
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2766988
邀请新用户注册赠送积分活动 1750361
关于科研通互助平台的介绍 1636976