Graphitic Carbon Nitride Induced Micro‐Electric Field for Dendrite‐Free Lithium Metal Anodes

材料科学 过电位 法拉第效率 成核 阳极 枝晶(数学) 石墨氮化碳 锂(药物) 氮化物 化学工程 电流密度 电极 图层(电子) 电化学 电解质 复合材料 热力学 物理 工程类 医学 内分泌学 物理化学 催化作用 化学 光催化 量子力学 生物化学 数学 几何学
作者
Ziyang Lu,Qinghua Liang,Bo Wang,Ying Tao,Yufeng Zhao,Wei Lv,Qiang Cai,Chen Zhang,Zhe Weng,Jiachen Liang,Huan Li,Quan‐Hong Yang
出处
期刊:Advanced Energy Materials [Wiley]
卷期号:9 (7) 被引量:193
标识
DOI:10.1002/aenm.201803186
摘要

Abstract Uncontrolled dendrites resulting from nonuniform lithium (Li) nucleation/growth and Li volume expansion during charging cause serious safety problems for Li anode‐based batteries. Here the coating of nickel foam with graphitic carbon nitride (g‐C 3 N 4 ) to have a 3D current collector (g‐C 3 N 4 @Ni foam) for dendrite‐free Li metal anodes is reported. The lithiophilic g‐C 3 N 4 coupled with the 3D framework is demonstrated to be highly effective for promoting the uniform deposition of Li and suppressing the formation of dendrites. Both density functional theory calculations and experimental studies indicate the formation of a micro‐electric field resulting from the tri‐s‐triazine units of g‐C 3 N 4 , which induces numerous Li nuclei during the initial nucleation stage, effectively guiding the following Li growth on the 3D Ni foam to be well distributed. Furthermore, the 3D porous framework is favorable for absorbing any volume change and stabilizing the solid–electrolyte interphase layer during repeated Li plating/stripping. As such, a Li metal anode based on the g‐C 3 N 4 @Ni foam has a remarkable electrochemical performance with a high Coulombic efficiency (98% retention after 300 cycles), an ultralong lifespan up to 900 h, as well as a low overpotential (<15 mV at 1.0 mA cm −2 ) at a Li deposition of 9.0 mA h cm −2 .
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
俄歇电子完成签到,获得积分10
1秒前
自然亦竹完成签到,获得积分10
1秒前
优秀傲松发布了新的文献求助10
1秒前
1秒前
2秒前
哈哈哈发布了新的文献求助10
2秒前
Lucas应助多多采纳,获得10
3秒前
橘子海完成签到 ,获得积分10
3秒前
3秒前
light完成签到 ,获得积分10
4秒前
Cedric完成签到 ,获得积分10
4秒前
向日葵完成签到,获得积分10
4秒前
6秒前
微笑可乐发布了新的文献求助10
7秒前
7秒前
JIE发布了新的文献求助10
8秒前
8秒前
9秒前
zx完成签到 ,获得积分10
9秒前
10秒前
小沈发布了新的文献求助10
12秒前
cc发布了新的文献求助10
12秒前
竹本发布了新的文献求助10
12秒前
大大方方发布了新的文献求助10
13秒前
13秒前
笑点低的凝阳完成签到,获得积分10
13秒前
xzy998应助22采纳,获得20
14秒前
炙热秋寒发布了新的文献求助10
15秒前
受伤书文完成签到,获得积分10
15秒前
无极完成签到,获得积分10
16秒前
Ellie完成签到 ,获得积分10
17秒前
NSS完成签到 ,获得积分10
18秒前
19秒前
LiuShenglan完成签到,获得积分10
20秒前
21秒前
婷婷完成签到,获得积分10
21秒前
22秒前
22秒前
Tao完成签到,获得积分10
23秒前
23秒前
高分求助中
A new approach to the extrapolation of accelerated life test data 1000
Cognitive Neuroscience: The Biology of the Mind 1000
Technical Brochure TB 814: LPIT applications in HV gas insulated switchgear 1000
Immigrant Incorporation in East Asian Democracies 500
Nucleophilic substitution in azasydnone-modified dinitroanisoles 500
不知道标题是什么 500
A Preliminary Study on Correlation Between Independent Components of Facial Thermal Images and Subjective Assessment of Chronic Stress 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 内科学 纳米技术 计算机科学 化学工程 复合材料 遗传学 基因 物理化学 催化作用 冶金 细胞生物学 免疫学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3965984
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3511325
关于积分的说明 11157405
捐赠科研通 3245882
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1793218
邀请新用户注册赠送积分活动 874262
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 804286