Surface Adaptive Dual‐Layer Protection of Li‐metal Anode for Extending Cycle‐Life of Li–Sulfur Batteries with Lean Electrolyte

材料科学 阳极 电解质 多硫化物 电池(电) 图层(电子) 金属锂 锂(药物) 储能 聚合物 化学工程 复合材料 电极 热力学 物理化学 化学 工程类 医学 功率(物理) 物理 内分泌学
作者
Bo-Kyung Choi,Kyung‐Geun Kim,Minhong Lim,Beomjun Kim,Jiyeon Seo,Jiwon Lee,Sanghyeon Park,Ki‐Hyun Kim,Yong Min Lee,Hongkyung Lee
出处
期刊:Advanced Functional Materials [Wiley]
卷期号:34 (28) 被引量:8
标识
DOI:10.1002/adfm.202316838
摘要

Abstract Building a lithium–sulfur (Li–S) battery with lean electrolytes is essential to far exceed the energy density of today's Li‐ion. However, earlier electrolyte depletion triggered by Li‐metal anodes (LMAs) causes sluggish Li–S redox kinetics and poor S utilization, resulting in a short cycle lifespan. To retard the electrolyte loss effectively, sustainable protection of LMAs is necessary against the dynamic interfacial evolution between LMA and protective layers (PLs). This study elucidates two critical parameters in securing the interfacial adaptivity of PLs upon local Li pitting: surface free energy (SFE) and Young's modulus through solid‐mechanic simulations and experiments using three different PL models. To alleviate the PL delamination at the early stage, a dual‐layer structured, adaptive protective layer (APL) is introduced to adapt the Li pitting‐driven structural evolution of the PL|LMA interfaces. The APL consists of a high‐ SFE polymer as an inner layer, reducing the interfacial energy in contact with LMA surface, and a highly stretchable polymer for outer shield, serving as a physical barrier for the electrolyte and Li polysulfides. APL‐coated LMA demonstrates stable cycling of Li–S cells, achieving a twofold extension of cycle‐life compared to unprotected LMA, even superior to other single‐layer PLs.
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
szh123完成签到,获得积分10
刚刚
顺利小蝴蝶完成签到,获得积分10
刚刚
Serendipity完成签到,获得积分10
刚刚
轨迹应助上邪采纳,获得20
刚刚
英姑应助科研通管家采纳,获得10
刚刚
wy.he应助科研通管家采纳,获得10
刚刚
火星上的听云完成签到,获得积分10
刚刚
orixero应助科研通管家采纳,获得10
刚刚
龙邶辰发布了新的文献求助10
刚刚
Mic应助科研通管家采纳,获得10
1秒前
小坤同学完成签到,获得积分10
1秒前
BowieHuang应助科研通管家采纳,获得10
1秒前
Akim应助科研通管家采纳,获得10
1秒前
英俊的铭应助科研通管家采纳,获得10
1秒前
乐空思应助科研通管家采纳,获得10
1秒前
科研通AI2S应助科研通管家采纳,获得10
1秒前
愉快晟睿完成签到,获得积分20
1秒前
浮游应助科研通管家采纳,获得10
1秒前
面壁思过应助科研通管家采纳,获得10
1秒前
学术laji发布了新的文献求助10
1秒前
wy.he应助科研通管家采纳,获得10
1秒前
Mic应助科研通管家采纳,获得10
2秒前
华仔应助科研通管家采纳,获得10
2秒前
浮游应助科研通管家采纳,获得10
2秒前
wxyshare应助科研通管家采纳,获得10
2秒前
2秒前
Mic应助科研通管家采纳,获得10
2秒前
wanci应助科研通管家采纳,获得10
2秒前
2秒前
活泼的世平完成签到,获得积分10
2秒前
面壁思过应助科研通管家采纳,获得10
2秒前
2秒前
Jasper应助科研通管家采纳,获得10
2秒前
拼搏草莓发布了新的文献求助10
2秒前
Owen应助科研通管家采纳,获得10
3秒前
小蘑菇应助科研通管家采纳,获得10
3秒前
浮游应助科研通管家采纳,获得10
3秒前
sinton发布了新的文献求助10
3秒前
Mic应助科研通管家采纳,获得10
3秒前
情怀应助科研通管家采纳,获得10
3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
Binary Alloy Phase Diagrams, 2nd Edition 8000
Comprehensive Methanol Science Production, Applications, and Emerging Technologies 2000
From Victimization to Aggression 1000
Translanguaging in Action in English-Medium Classrooms: A Resource Book for Teachers 700
Exosomes Pipeline Insight, 2025 500
Red Book: 2024–2027 Report of the Committee on Infectious Diseases 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 生物 医学 工程类 计算机科学 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 复合材料 内科学 化学工程 人工智能 催化作用 遗传学 数学 基因 量子力学 物理化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5653643
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4790334
关于积分的说明 15065238
捐赠科研通 4812289
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2574395
邀请新用户注册赠送积分活动 1529973
关于科研通互助平台的介绍 1488708