A compact lithiophilic dual metal oxide nanowire array on 3D copper mesh enables dendrite-free long-life lithium metal anodes

法拉第效率 过电位 材料科学 氧化铜 金属 阳极 纳米线 电解质 锂(药物) 成核 氧化物 金属锂 化学工程 阴极 复合数 电流密度 纳米技术 集电器 碳纤维 半电池 相间 磁滞 复合材料 电压 沉积(地质) 导电体 电极
作者
Hui Liu,Yuexuan He,Bo Jin,Xingyou Lang,Haiming Xie,Qing Jiang
出处
期刊:Chemical Engineering Journal [Elsevier]
卷期号:496: 154072-154072 被引量:14
标识
DOI:10.1016/j.cej.2024.154072
摘要

Lithium metal anodes (LMAs) are the prospective candidates for the future energy storage/conversion systems because of high theoretical capacity and the lowest negative potential. However, the instability of solid electrolyte interphase and the generation of lithium dendrites during the repeated plating/striping process have become the serious challenges for commercialization of LMAs. Herein, a composite anode is obtained by simply pressing three dimensional CuO@MnO2-modified copper mesh (3D CMCM) into Li foil, and named as 3D CMCM/Li. The lithiophilic 3D CMCM not only possesses a low nucleation overpotential but also ensures the uniform deposition of Li. Density functional theory (DFT) calculations also confirm the lithiophilic essence of both CuO and MnO2. Meanwhile, the 3D CMCM skeleton with nanowire arrays makes contributions to reducing the local current density and enhancing Li plating/stripping reversibility. Significantly, owing to the synergistic effect of lithiophilic CuO@MnO2 and unique 3D copper skeleton structure with nanowire arrays, the half-cell composed of 3D CMCM exhibits a satisfactory Coulombic efficiency (CE, 99.6 %) and the cycle life (300 cycles) at 1 mAh cm−2. And the symmetric cell with 3D CMCM/Li exhibits a low voltage hysteresis and a long cycle stability of 3100 h at 1 mA cm−2/1 mAh cm−2. Moreover, the full cells assembled with sulfur-nitrogen, sulfur, and phosphorus co-doped carbon (S-NSPC) and LiFePO4 (LFP) cathodes possess the good cycling and rate performance. It is worth noting that the 3D CMCM/Li composite anode designed in this work offers an additional inspiration for the development of LMAs in the future.
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
结实山水完成签到 ,获得积分10
1秒前
天天开心完成签到 ,获得积分10
3秒前
6秒前
谷雨完成签到 ,获得积分10
6秒前
苗笑卉发布了新的文献求助10
11秒前
fishss完成签到 ,获得积分0
14秒前
ccmxigua完成签到,获得积分10
15秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
26秒前
纯真保温杯完成签到 ,获得积分10
35秒前
BowieHuang应助苗笑卉采纳,获得10
36秒前
小谭完成签到 ,获得积分10
38秒前
Orange应助tcheng采纳,获得10
44秒前
苗笑卉完成签到,获得积分10
49秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
55秒前
Xzx1995完成签到 ,获得积分10
59秒前
风雨霖霖完成签到 ,获得积分10
1分钟前
1分钟前
tcheng发布了新的文献求助10
1分钟前
lht完成签到 ,获得积分10
1分钟前
black_cavalry完成签到,获得积分10
1分钟前
科研通AI2S应助科研通管家采纳,获得10
1分钟前
shhoing应助科研通管家采纳,获得10
1分钟前
阳光醉山完成签到 ,获得积分10
1分钟前
笨笨完成签到 ,获得积分10
1分钟前
量子星尘发布了新的文献求助10
1分钟前
ranj完成签到,获得积分10
1分钟前
蔚欢完成签到 ,获得积分10
1分钟前
gmc完成签到 ,获得积分10
2分钟前
2分钟前
量子星尘发布了新的文献求助10
2分钟前
寄书长不达完成签到 ,获得积分10
2分钟前
失眠的笑翠完成签到 ,获得积分10
2分钟前
CY完成签到,获得积分10
2分钟前
77完成签到,获得积分10
2分钟前
开胃咖喱完成签到,获得积分10
2分钟前
changfox完成签到,获得积分10
2分钟前
gincle完成签到 ,获得积分10
2分钟前
高高的从波完成签到,获得积分10
2分钟前
量子星尘发布了新的文献求助10
2分钟前
guoguo1119完成签到 ,获得积分10
3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
List of 1,091 Public Pension Profiles by Region 1581
以液相層析串聯質譜法分析糖漿產品中活性雙羰基化合物 / 吳瑋元[撰] = Analysis of reactive dicarbonyl species in syrup products by LC-MS/MS / Wei-Yuan Wu 1000
Biology of the Reptilia. Volume 21. Morphology I. The Skull and Appendicular Locomotor Apparatus of Lepidosauria 600
The Scope of Slavic Aspect 600
Foregrounding Marking Shift in Sundanese Written Narrative Segments 600
Rousseau, le chemin de ronde 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 5539114
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4625935
关于积分的说明 14597077
捐赠科研通 4566744
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2503536
邀请新用户注册赠送积分活动 1481524
关于科研通互助平台的介绍 1453020