Protected Lithium‐Metal Anodes in Batteries: From Liquid to Solid

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作者
Chunpeng Yang,Kun Fu,Ying Zhang,Emily Hitz,Liangbing Hu
出处
期刊:Advanced Materials [Wiley]
卷期号:29 (36) 被引量:663
标识
DOI:10.1002/adma.201701169
摘要

High-energy lithium-metal batteries are among the most promising candidates for next-generation energy storage systems. With a high specific capacity and a low reduction potential, the Li-metal anode has attracted extensive interest for decades. Dendritic Li formation, uncontrolled interfacial reactions, and huge volume effect are major hurdles to the commercial application of Li-metal anodes. Recent studies have shown that the performance and safety of Li-metal anodes can be significantly improved via organic electrolyte modification, Li-metal interface protection, Li-electrode framework design, separator coating, and so on. Superior to the liquid electrolytes, solid-state electrolytes are considered able to inhibit problematic Li dendrites and build safe solid Li-metal batteries. Inspired by the bright prospects of solid Li-metal batteries, increasing efforts have been devoted to overcoming the obstacles of solid Li-metal batteries, such as low ionic conductivity of the electrolyte and Li-electrolyte interfacial problems. Here, the approaches to protect Li-metal anodes from liquid batteries to solid-state batteries are outlined and analyzed in detail. Perspectives regarding the strategies for developing Li-metal anodes are discussed to facilitate the practical application of Li-metal batteries.
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