Engineering Array-Patterned Cathodes and Anodes for Synergistically Enabling High-Performance Lithium Metal Batteries

材料科学 阳极 阴极 电极 锂(药物) 金属锂 纳米技术 制作 电流密度 剥离(纤维) 光电子学 复合材料 电气工程 医学 化学 物理化学 内分泌学 工程类 替代医学 物理 病理 量子力学
作者
Hua Wang,Jianbo Li,Yunhui Huang,Zhen Li
出处
期刊:ACS Applied Materials & Interfaces [American Chemical Society]
卷期号:15 (12): 15525-15532 被引量:4
标识
DOI:10.1021/acsami.3c00379
摘要

Critical challenges such as safety and cyclability concerns resulting from the uncontrollable dendritic lithium (Li) growth, especially during the fast charging/discharging process, have seriously hampered the commercialization of Li metal batteries (LMBs). Here, a novel array-patterned LiFePO4 (LFP) cathode prepared via a simple, scalable calendaring method is developed to enable highly stable Li metal anodes with patterned ditches and bulges during the cell assembling process. Both the structured electrodes provide a remarkably increased electroactive surface area to lower the current density locally, facilitating Li-ion transport kinetics and homogeneous Li plating/stripping. Due to the long-term internal pressure in the cell, the structured LFP and Li electrodes can maintain their original structure during sustained cycling. Such distinctive electrode architectures and cell design synergistically enable excellent rate capability with a discharge capacity of up to 128 mA h g-1 at a high current density of 9 mA cm-2 and impressive cycling stability, with 89.6% capacity retention after 300 cycles at 1.5 mA cm-2. Moreover, ultrasonic transmission mapping is carried out and demonstrates no gas behavior in operating modified Li||LFP pouch cells over prolonged cycling. This simple fabrication method can potentially be applied to many other active materials to enable practical LMBs with high performance.
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
大幅提高文件上传限制,最高150M (2024-4-1)

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
天天快乐应助温暖果汁采纳,获得10
1秒前
Ava应助wjw采纳,获得10
2秒前
3秒前
4秒前
moomomomomo完成签到,获得积分10
5秒前
zimu012完成签到,获得积分10
6秒前
Leo完成签到 ,获得积分10
8秒前
9秒前
10秒前
超级的绿凝完成签到 ,获得积分10
10秒前
CipherSage应助重要的道之采纳,获得20
11秒前
123发布了新的文献求助10
11秒前
李什么完成签到,获得积分10
11秒前
12秒前
15秒前
16秒前
阿乔发布了新的文献求助20
17秒前
17秒前
19秒前
123完成签到,获得积分10
20秒前
yuyang发布了新的文献求助10
20秒前
无花果应助健康的绮晴采纳,获得10
21秒前
朴素赛凤完成签到 ,获得积分10
21秒前
123发布了新的文献求助10
22秒前
oceanao发布了新的文献求助10
23秒前
25秒前
28秒前
31秒前
32秒前
白枫完成签到 ,获得积分10
32秒前
拼搏向上发布了新的文献求助10
32秒前
拼搏的向雁完成签到 ,获得积分10
34秒前
wjw发布了新的文献求助10
34秒前
35秒前
LBR完成签到,获得积分10
35秒前
大模型应助hkh采纳,获得10
35秒前
刘梦杰应助hkh采纳,获得10
35秒前
科研通AI2S应助hkh采纳,获得10
35秒前
科研通AI2S应助hkh采纳,获得10
35秒前
可爱的函函应助yuyang采纳,获得10
36秒前
高分求助中
Evolution 10000
Sustainability in Tides Chemistry 2800
юрские динозавры восточного забайкалья 800
English Wealden Fossils 700
A new species of Coccus (Homoptera: Coccoidea) from Malawi 500
A new species of Velataspis (Hemiptera Coccoidea Diaspididae) from tea in Assam 500
Diagnostic immunohistochemistry : theranostic and genomic applications 6th Edition 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 医学 生物 材料科学 工程类 有机化学 生物化学 物理 内科学 纳米技术 计算机科学 化学工程 复合材料 基因 遗传学 催化作用 物理化学 免疫学 量子力学 细胞生物学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3155790
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2807042
关于积分的说明 7871703
捐赠科研通 2465404
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1312221
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 629958
版权声明 601905