A Surface Chemistry Approach to Tailoring the Hydrophilicity and Lithiophilicity of Carbon Films for Hosting High‐Performance Lithium Metal Anodes

材料科学 阳极 润湿 电解质 化学工程 复合数 阴极 集电器 碳纤维 复合材料 金属 电极 冶金 化学 物理化学 工程类
作者
Lei Tao,Anyang Hu,Zhijie Yang,Zhengrui Xu,Candace E. Wall,Alan R. Esker,Zhifeng Zheng,Feng Lin
出处
期刊:Advanced Functional Materials [Wiley]
卷期号:30 (31) 被引量:42
标识
DOI:10.1002/adfm.202000585
摘要

Porous carbon scaffolds can host lithium (Li) metal anodes to potentially enable stable Li metal batteries. However, the poor Li metal wettability on the carbon surface has inhibited the uniform distribution of metallic Li on most carbon scaffolds. Herein, this work reports a lithiophilic top layer through mild surface ozonolysis and ammoniation methods can universally facilitate the infiltration of liquid Li metal into most carbon matrices. Based on this finding, thin, a lightweight Li@carbon film (CF) composite anode with a high practical capacity of 3222 mAh g−1 and suppressed volume expansion and dendrite formation is reported. It is observed that the deep stripping/plating pre-cycling yields dense, trunky Li metal in the Li@CF composite, which allows for favorable long-term cycling performance. The full cell combining the thin Li@CF composite anode and a high-mass-loading, cobalt-free cathode can deliver high reversible capacity, good cycle stability, and good rate capability in the conventional carbonate electrolyte. The present study further establishes the relationship between lithiophilicity and hydrophilicity for carbon materials as well as provides insights into improving the liquid Li metal infiltration into other carbon scaffolds.
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
细心的盼易完成签到 ,获得积分10
刚刚
英俊的含蕾完成签到 ,获得积分10
1秒前
龙行天下完成签到,获得积分10
3秒前
小蘑菇应助WN采纳,获得10
4秒前
5秒前
5秒前
东郭一斩完成签到,获得积分10
5秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
5秒前
平安喜乐发布了新的文献求助10
6秒前
左孤容完成签到 ,获得积分10
6秒前
wanmiao12完成签到,获得积分10
8秒前
yu发布了新的文献求助10
9秒前
mmmmm完成签到,获得积分10
10秒前
洁净白容完成签到,获得积分10
10秒前
大个应助孟孟采纳,获得10
10秒前
小镇的废物完成签到,获得积分10
10秒前
柴郡喵完成签到,获得积分10
11秒前
SYLH应助小熊采纳,获得10
12秒前
妹妹发布了新的文献求助10
12秒前
12秒前
赘婿应助我必定发nature采纳,获得20
13秒前
Ava应助kofbird采纳,获得50
14秒前
zz完成签到,获得积分10
14秒前
星辰大海应助ybwei2008_163采纳,获得10
14秒前
16秒前
16秒前
QJYKKK完成签到,获得积分10
16秒前
composite66完成签到,获得积分10
16秒前
ccchao发布了新的文献求助30
17秒前
充电宝应助十三采纳,获得10
17秒前
大个应助橙橙橙采纳,获得10
17秒前
Dandanhuang完成签到,获得积分10
17秒前
FashionBoy应助孟孟采纳,获得30
19秒前
畅快的刚完成签到,获得积分10
21秒前
21秒前
xxxx完成签到,获得积分10
21秒前
vain发布了新的文献求助10
21秒前
李健应助芒果小鹌鹑采纳,获得10
21秒前
cc完成签到,获得积分10
22秒前
这个名字是不是独一无二完成签到,获得积分10
22秒前
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
Global Eyelash Assessment scale (GEA) 1000
Picture Books with Same-sex Parented Families: Unintentional Censorship 550
Research on Disturbance Rejection Control Algorithm for Aerial Operation Robots 500
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 4038569
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3576279
关于积分的说明 11374944
捐赠科研通 3305979
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1819354
邀请新用户注册赠送积分活动 892698
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 815048