Enhanced Stability of Coated Carbon Electrode for Li‐O2 Batteries and Its Limitations

材料科学 电极 电解质 碳纤维 涂层 降级(电信) 化学工程 电化学 电池(电) 储能 纳米技术 复合材料 化学 电气工程 复合数 物理 工程类 量子力学 物理化学 功率(物理)
作者
Youngjoon Bae,Donghyun Ko,Sun‐Young Lee,Hee‐Dae Lim,Yun‐Jung Kim,Hyun‐Soo Shim,Hyeokjun Park,Youngmin Ko,Sung Kwan Park,Hyuk Jae Kwon,Hyunjin Kim,Hee‐Tak Kim,Yo‐Sep Min,Dongmin Im,Kisuk Kang
出处
期刊:Advanced Energy Materials [Wiley]
卷期号:8 (16) 被引量:64
标识
DOI:10.1002/aenm.201702661
摘要

Abstract Li‐O 2 batteries are promising next‐generation energy storage systems because of their exceptionally high energy density (≈3500 W h kg −1 ). However, to achieve stable operation, grand challenges remain to be resolved, such as preventing electrolyte decomposition and degradation of carbon, a commonly used air electrode in Li‐O 2 batteries. In this work, using in situ differential electrochemical mass spectrometry, it is demonstrated that the application of a ZnO coating on the carbon electrode can effectively suppress side reactions occurring in the Li‐O 2 battery. By probing the CO 2 evolution during charging of 13 C‐labeled air electrodes, the major sources of parasitic reactions are precisely identified, which further reveals that the ZnO coating retards the degradation of both the carbon electrode and electrolyte. The successful suppression of the degradation results in a higher oxygen efficiency, leading to enhanced stability for more than 100 cycles. Nevertheless, the degradation of the carbon electrode is not completely prevented by the coating, because the Li 2 O 2 discharge product gradually grows at the interface between the ZnO and carbon, which eventually results in detachment of the ZnO particles from the electrode and subsequent deterioration of the performance. This finding implies that surface protection of the carbon electrode is a viable option to enhance the stability of Li‐O 2 batteries; however, fundamental studies on the growth mechanism of the discharge product on the carbon surface are required along with more effective coating strategies.
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
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

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
火星上小土豆完成签到 ,获得积分10
9秒前
杰尼龟的鱼完成签到 ,获得积分10
13秒前
安然完成签到 ,获得积分10
14秒前
张希伦完成签到 ,获得积分10
14秒前
任性翠安完成签到 ,获得积分10
18秒前
dong完成签到 ,获得积分10
20秒前
神说完成签到,获得积分0
22秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
28秒前
Aimee完成签到 ,获得积分10
28秒前
徐彬荣完成签到,获得积分10
29秒前
研友_8yN60L完成签到,获得积分10
30秒前
搜集达人应助科研通管家采纳,获得10
30秒前
光亮的自行车完成签到 ,获得积分10
30秒前
李东东完成签到 ,获得积分10
45秒前
王多肉完成签到,获得积分10
49秒前
Iiiilr完成签到 ,获得积分10
50秒前
杨幂完成签到,获得积分10
51秒前
58秒前
hellokitty完成签到,获得积分10
1分钟前
1分钟前
小四发布了新的文献求助10
1分钟前
1分钟前
西瓜完成签到 ,获得积分10
1分钟前
包容的忆灵完成签到 ,获得积分10
1分钟前
高兴尔冬发布了新的文献求助10
1分钟前
xiang完成签到 ,获得积分0
1分钟前
小四完成签到,获得积分10
1分钟前
FashionBoy应助slayers采纳,获得30
1分钟前
量子星尘发布了新的文献求助10
1分钟前
黑眼圈完成签到 ,获得积分10
1分钟前
jia完成签到 ,获得积分10
1分钟前
如履平川完成签到 ,获得积分10
1分钟前
科目三应助忧伤的步美采纳,获得10
1分钟前
大椒完成签到 ,获得积分10
1分钟前
1分钟前
1分钟前
wisdom完成签到,获得积分10
1分钟前
slayers发布了新的文献求助30
1分钟前
1分钟前
e746700020完成签到,获得积分10
1分钟前
高分求助中
【提示信息,请勿应助】关于scihub 10000
Les Mantodea de Guyane: Insecta, Polyneoptera [The Mantids of French Guiana] 3000
徐淮辽南地区新元古代叠层石及生物地层 3000
The Mother of All Tableaux: Order, Equivalence, and Geometry in the Large-scale Structure of Optimality Theory 3000
Handbook of Industrial Diamonds.Vol2 1100
Global Eyelash Assessment scale (GEA) 1000
Picture Books with Same-sex Parented Families: Unintentional Censorship 550
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 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 遗传学 基因 物理化学 催化作用 冶金 细胞生物学 免疫学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 4038039
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3575756
关于积分的说明 11373782
捐赠科研通 3305574
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1819239
邀请新用户注册赠送积分活动 892655
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 815022