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
李y梅子完成签到 ,获得积分10
刚刚
刚刚
cc完成签到,获得积分10
2秒前
乙酰CoA11发布了新的文献求助10
2秒前
温梦花雨完成签到 ,获得积分10
2秒前
wy0409完成签到,获得积分10
2秒前
3秒前
无限涵柏完成签到,获得积分10
5秒前
cc发布了新的文献求助10
6秒前
电子屎壳郎完成签到,获得积分10
7秒前
可爱花瓣完成签到 ,获得积分10
18秒前
娅娃儿完成签到 ,获得积分10
18秒前
弃医从个啥完成签到,获得积分10
25秒前
Stefan完成签到 ,获得积分10
26秒前
缘欲尘殇完成签到 ,获得积分10
27秒前
顾矜应助欣喜的冥王星采纳,获得10
28秒前
36秒前
CipherSage应助海布里的风采纳,获得10
37秒前
42秒前
精明尔芙敏完成签到 ,获得积分10
45秒前
baa完成签到,获得积分10
46秒前
彩色亿先完成签到 ,获得积分10
47秒前
调皮平蓝完成签到,获得积分10
49秒前
宋海成发布了新的文献求助10
50秒前
飞儿完成签到 ,获得积分10
51秒前
猪鼓励完成签到,获得积分10
51秒前
ATOM发布了新的文献求助10
54秒前
ldr888完成签到,获得积分10
1分钟前
安风完成签到 ,获得积分10
1分钟前
淞淞于我完成签到 ,获得积分0
1分钟前
Juzco完成签到 ,获得积分10
1分钟前
king07完成签到,获得积分10
1分钟前
刻苦丝袜完成签到,获得积分10
1分钟前
wing完成签到 ,获得积分10
1分钟前
mrconli完成签到,获得积分10
1分钟前
Hello应助科研通管家采纳,获得10
1分钟前
cdercder应助科研通管家采纳,获得10
1分钟前
1分钟前
SciGPT应助科研通管家采纳,获得10
1分钟前
1分钟前
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
Developing Genetic Editing Tools for Lysobacter 2000
Adhesion Science: Principles & Practice 800
The Graphene Handbook (2019 Edition) 700
Signals, Systems, and Signal Processing 610
IEST-RP-CC018: Cleanroom Cleaning and Sanitization: Operating and Monitoring Procedures 600
Fundamentals of Pharmaceutical and Biologics Regulations: A Global Perspective, Second Edition 600
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 6530332
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8323085
关于积分的说明 17818010
捐赠科研通 5631678
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2932106
邀请新用户注册赠送积分活动 1908780
关于科研通互助平台的介绍 1768089