Ultra‐Uniform and Functionalized Nano‐Ion Divider for Regulating Ion Distribution toward Dendrite‐Free Lithium‐Metal Batteries

材料科学 过电位 成核 杂原子 分离器(采油) 化学工程 枝晶(数学) 兴奋剂 离子 金属 纳米技术 锂(药物) 电化学 光电子学 物理化学 有机化学 电极 化学 冶金 几何学 戒指(化学) 内分泌学 工程类 物理 热力学 医学 数学
作者
Qiu He,Zhaohuai Li,Ming-Wei Wu,Ming Xie,Fanxing Bu,Huazhang Zhang,Ruohan Yu,Liqiang Mai,Yan Zhao
出处
期刊:Advanced Materials [Wiley]
卷期号:35 (39): e2302418-e2302418 被引量:60
标识
DOI:10.1002/adma.202302418
摘要

Abstract Ionic dividers with uniform pores and functionalized surfaces display significant potential for solving Li‐dendrite issues in Li‐metal batteries. In this study, single metal and nitrogen co‐doped carbon‐sandwiched MXene (M‐NC@MXene) nanosheets are designed and fabricated, which possess highly ordered nanochannels with a diameter of ≈10 nm. The experiments and computational calculations verified that the M‐NC@MXene nanosheets eliminate Li dendrites in several ways: (1) redistributing the Li‐ion flux via the highly ordered ion channels, (2) selectively conducting Li ions and anchoring anions by heteroatom doping to extend the nucleation time for Li dendrites, and (3) tightly staggering on a routine polypropylene (PP) separator to obstruct the growth path of Li dendrites. With a Zn‐NC@MXene‐coated PP divider, the assembled Li||Li symmetric battery shows an ultralow overpotential of ≈25 mV and a cycle life of 1500 h at a high current density of 3 mA cm −2 and high capacity of 3 mAh cm −2 . Remarkably, the life of a Li||Ni83 pouch cell with an energy density of 305 Wh kg −1 is improved by fivefold. Moreover, the remarkable performance of Li||Li, Li||LiFePO 4 , and Li||sulfur batteries reveal the significant potential of the well‐designed multifunctional ion divider for further practical applications.
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
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
wwwjy发布了新的文献求助30
刚刚
1秒前
Silverexile发布了新的文献求助20
2秒前
李健应助敏感海安采纳,获得40
2秒前
doller应助cy采纳,获得10
2秒前
夏从寒完成签到,获得积分20
3秒前
Lucas应助Echo采纳,获得10
3秒前
凶狠的小鸭子应助LHD采纳,获得10
3秒前
5秒前
zyyy发布了新的文献求助30
6秒前
6秒前
6秒前
甜美修洁完成签到,获得积分10
7秒前
我是老大应助安详的惜梦采纳,获得10
7秒前
夏从寒发布了新的文献求助10
8秒前
ding应助李_采纳,获得10
8秒前
悦耳代秋完成签到,获得积分20
9秒前
科研通AI2S应助chezi采纳,获得10
10秒前
11秒前
1234567完成签到,获得积分10
11秒前
英俊蜜粉发布了新的文献求助10
11秒前
谭凯文发布了新的文献求助10
12秒前
molamola完成签到,获得积分10
13秒前
凶狠的小鸭子应助武雨寒采纳,获得10
13秒前
ySX应助cy采纳,获得10
14秒前
16秒前
16秒前
MF发布了新的文献求助10
16秒前
zmy完成签到,获得积分10
16秒前
17秒前
17秒前
情怀应助whl采纳,获得10
18秒前
19秒前
英俊蜜粉完成签到,获得积分20
20秒前
222发布了新的文献求助10
20秒前
小木子发布了新的文献求助10
21秒前
21秒前
桐夜完成签到 ,获得积分10
21秒前
haha发布了新的文献求助10
22秒前
22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
Applied Min-Max Approach to Missile Guidance and Control 3000
Metallurgy at high pressures and high temperatures 2000
Inorganic Chemistry Eighth Edition 1200
High Pressures-Temperatures Apparatus 1000
Free parameter models in liquid scintillation counting 1000
Standards for Molecular Testing for Red Cell, Platelet, and Neutrophil Antigens, 7th edition 1000
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 6318409
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8134710
关于积分的说明 17052865
捐赠科研通 5373333
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2852283
邀请新用户注册赠送积分活动 1830173
关于科研通互助平台的介绍 1681813