Effects of a Thermally Electrochemically Activated β-PVDF Fiber on Suppression of Li Dendrite Growth for Anode-Free Batteries

阳极 材料科学 保形涂层 电解质 锂(药物) 化学工程 枝晶(数学) 涂层 电化学 聚合物 吸附 电极 复合材料 化学 有机化学 物理化学 内分泌学 工程类 医学 数学 几何学
作者
Ljalem Hadush Abrha,Yosef Nikodimos,Haile Hisho Weldeyohannes,Tesfaye Teka Hagos,Daoyi Wang,Chen‐Jui Huang,Shi‐Kai Jiang,She–Huang Wu,Wei‐Nien Su,Meng‐Che Tsai,Bing‐Joe Hwang
出处
期刊:ACS applied energy materials [American Chemical Society]
卷期号:4 (4): 3240-3248 被引量:26
标识
DOI:10.1021/acsaem.0c03015
摘要

Organic electrolytes react aggressively with lithium (Li) active materials, especially at 60 °C, exhibiting uncontrolled dendrite growth. Herein, β-poly(vinylidene difluoride) (PVDF) polymer conformal coating on copper (Cu) is successfully prepared via electrospinning. The charge/discharge performance of the anode-free full cell configuration, either Cu@β-PVDF∥NMC or Cu@α-PVDF∥NMC, is very poor at room temperature. Interestingly, when the Cu@β-PVDF∥NMC cell treated with five charge/discharge cycles at 60 °C, termed thermal–electrochemical activation (TEA), achieves the capacity retention of 68.36 and 78.45% at the 20th cycle, it progresses in the following cycles at 25 and 60 °C, respectively. Even though it is treated with TEA, the Cu@α-PVDF∥NMC cell attains the capacity retention of only 35.36% at the 20th cycle at 60 °C. The adsorption of β-PVDF on the Li surface is more thermodynamically favorable than α-PVDF from the density functional theory calculation, whereas polar β-PVDF is seen as more effective in guiding the lithium cation flux. β-PVDF and the plated Li react to form a robust LiF-rich solid electrolyte interface . Unlike what is commonly perceived, TEA of β-PVDF can improve the interfacial chemistry and result in a compact deposition of lithium and stable cycling performance. The findings can apply to the conformal coating on Cu in anode-free batteries and other lithium metal batteries with liquid or solid electrolytes.

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
cc完成签到 ,获得积分10
刚刚
苗硕恒发布了新的文献求助10
刚刚
kk关闭了kk文献求助
1秒前
1秒前
2秒前
zhou发布了新的文献求助10
2秒前
打打应助唠叨的机器猫采纳,获得10
2秒前
王乐意关注了科研通微信公众号
2秒前
苹果嘉儿发布了新的文献求助10
2秒前
科研通AI6.2应助李生姜采纳,获得10
3秒前
3秒前
老迟到的百合完成签到,获得积分10
3秒前
Owen应助姚海采纳,获得10
4秒前
龙仔完成签到 ,获得积分10
4秒前
lin发布了新的文献求助10
4秒前
4秒前
kk完成签到,获得积分10
4秒前
科研通AI6.4应助脆脆鲨采纳,获得10
6秒前
打打应助大耳朵图图采纳,获得10
6秒前
什么名字235完成签到,获得积分10
7秒前
7秒前
7秒前
cdercder应助hhh采纳,获得10
8秒前
mnm发布了新的文献求助10
8秒前
充电宝应助糊涂的青旋采纳,获得10
8秒前
高高发布了新的文献求助10
8秒前
平生发布了新的文献求助10
9秒前
9秒前
9秒前
cherish完成签到,获得积分10
9秒前
green发布了新的文献求助10
10秒前
元谷雪发布了新的文献求助10
10秒前
seven完成签到,获得积分10
10秒前
脑洞疼应助火星上香菇采纳,获得10
10秒前
11秒前
努力搞科研的农民工完成签到,获得积分10
11秒前
好好好完成签到 ,获得积分10
12秒前
月绛发布了新的文献求助150
12秒前
李爱国应助zhou采纳,获得10
12秒前
混子完成签到,获得积分10
13秒前
高分求助中
Principles of Economics, 11th Edition 10000
Prescott's Microbiology: 2026 Release ISE 10000
University Physics with Modern Physics, 16th edition 10000
Cronologia da história de Macau 5000
Environmental Leverage in Times of Climate Crisis: Product Standards, Carbon Border Measures and Preferential Trade Agreements 1000
Interactions of Vowel Quality and Prosody in East Slavic 1000
Erwählung und Berufung bei Paulus: Bedeutung, Entwicklung und Funktion einer Vorstellung in ihrem frühjüdischen und griechisch-römischen Kontext 850
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 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7152818
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8798119
关于积分的说明 18592944
捐赠科研通 6751437
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3160282
关于科研通互助平台的介绍 2293697
邀请新用户注册赠送积分活动 2134909