Lithiophilic and Eco-Friendly Nano-Se Seeds Unlock Dendrite-Free and Anode-Free Li-Metal Batteries

材料科学 阳极 阴极 枝晶(数学) 电解质 纳米- 金属 化学工程 电流密度 纳米技术 环境友好型 润湿 碳纤维 集电器 剥离(纤维) 电化学 冶金 复合材料 电极 化学 复合数 生物 量子力学 物理 生态学 工程类 物理化学 数学 几何学
作者
Xiaorui Gao,Peng Du,Bing Cheng,Xiaodi Ren,Xiaowen Zhan,Lingyun Zhu
出处
期刊:ACS Applied Materials & Interfaces [American Chemical Society]
卷期号:16 (6): 7327-7337 被引量:3
标识
DOI:10.1021/acsami.3c18137
摘要

A 3D host design for lithium (Li)-metal anodes can effectively accommodate volume changes and suppress Li dendrite growth; nonetheless, its practical applicability in energy-dense Li-metal batteries (LMBs) is plagued by excessive Li loading. Herein, we introduced eco- and human-friendly Se seeds into 3D carbon cloth (CC) to create a robust host for efficient Li deposition/stripping. The highly lithiophilic nano-Se endowed the Se-decorated CC (Se@CC) with perfect Li wettability for instantaneous Li infusion. At an optimal Li loading of 17 mg, the electrode delivered an unprecedentedly long life span of 5400 h with low overpotentials <36 mV at 1 mA cm–2/1 mAh cm–2 and 1500 h at 5 mA cm–2/5 mAh cm–2. Furthermore, the uniform Se distribution and strong Li–Se binding allowed for further reduction in Li loading to 2 mg via direct Li electrodeposition. The corresponding LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2 (NCM811)-based full cell afforded a high capacity retention rate of 74.67% over 300 cycles at a low N/P ratio of 8.64. Finally, the initial anode-free LMB using a NCM811 cathode and a Se@CC anode current collector demonstrated a high electrode-level specific energy of 531 Wh kg–1 and consistently high CEs >99.7% over 200 cycles. This work highlights a high-performance host design with excellent tunability for practical high-energy-density LMBs.
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
1秒前
英俊的铭应助TAC采纳,获得10
1秒前
1秒前
浮游应助沉默清采纳,获得10
2秒前
畅快黎昕完成签到,获得积分10
4秒前
鱼浅浅完成签到,获得积分10
5秒前
李琼琼完成签到 ,获得积分10
5秒前
6秒前
特独斩完成签到,获得积分10
7秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
7秒前
老实善愁发布了新的文献求助10
7秒前
8秒前
Ascho完成签到,获得积分10
8秒前
谨慎的小甜瓜完成签到,获得积分20
8秒前
orixero应助幸福的莫英采纳,获得10
9秒前
皮皮完成签到 ,获得积分10
10秒前
上善若水完成签到 ,获得积分10
10秒前
丘比特应助小李采纳,获得10
14秒前
zr想发SCI发布了新的文献求助10
14秒前
16秒前
小杭76应助老实善愁采纳,获得10
17秒前
小陈同学发布了新的文献求助30
17秒前
怡然新之完成签到 ,获得积分10
19秒前
斯文败类应助白粥采纳,获得10
19秒前
19秒前
20秒前
Asheno完成签到,获得积分10
21秒前
木耳完成签到 ,获得积分10
21秒前
呢呢完成签到,获得积分20
22秒前
喜悦的铭发布了新的文献求助10
23秒前
安然完成签到,获得积分10
23秒前
23秒前
酷炫的万天关注了科研通微信公众号
24秒前
全小将完成签到 ,获得积分10
25秒前
逆流沙发布了新的文献求助10
26秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
27秒前
热情的抽屉完成签到,获得积分10
28秒前
30秒前
科目三应助胡锦霞采纳,获得30
30秒前
泡泡完成签到,获得积分10
30秒前
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
The Social Work Ethics Casebook: Cases and Commentary (revised 2nd ed.).. Frederic G. Reamer 1070
Alloy Phase Diagrams 1000
Introduction to Early Childhood Education 1000
2025-2031年中国兽用抗生素行业发展深度调研与未来趋势报告 1000
List of 1,091 Public Pension Profiles by Region 891
Historical Dictionary of British Intelligence (2014 / 2nd EDITION!) 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 纳米技术 计算机科学 内科学 化学工程 复合材料 物理化学 基因 遗传学 催化作用 冶金 量子力学 光电子学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5425046
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4539189
关于积分的说明 14166098
捐赠科研通 4456315
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2444120
邀请新用户注册赠送积分活动 1435182
关于科研通互助平台的介绍 1412492