Realizing Holistic Charging–Discharging for Dendrite-Free Lithium Metal Anodes via Constructing Three-Dimensional Li+ Conductive Networks

阳极 材料科学 电解质 导电体 电化学 阴极 溶解 电极 锂(药物) 化学工程 枝晶(数学) 原子层沉积 纳米技术 图层(电子) 复合材料 化学 医学 工程类 内分泌学 物理化学 数学 几何学
作者
Tianci Cao,Xiaopeng Cheng,Mingming Wang,Junxia Lü,Jiajia Niu,Huan Liu,Xianqiang Liu,Yuefei Zhang
出处
期刊:ACS Applied Materials & Interfaces [American Chemical Society]
卷期号:15 (5): 6666-6675 被引量:10
标识
DOI:10.1021/acsami.2c17953
摘要

Lithium (Li) metal is a promising candidate for next-generation anode materials with high energy densities. However, Li dissolution/deposition processes are limited at the upper surface in contact with the electrolyte, which brings a locally high current density and then results in dendritic Li growth. This restraint of the local surface reaction during cycling has not been solved by commonly used modification strategies. In this study, a three-dimensional (3D) Li+ conductive skeleton is activated from atomic layer deposition (ALD) coating Li3PO4 (LPO) on the surface of the Ni foam (LPNF). Then, the skeleton is efficiently constructed in the Li metal anode by the lower-temperature Li infusion. Ionic conductor LPO layers and electronic conductor Ni fibers supply charge transport channels between the electrolyte and the internal Li. The mixed conductive network realizes holistic charge transfer, which is proved by in situ scanning electron microscopy experiments. In virtue of dispersive dissolution/deposition and optimized electrochemical kinetics brought by a Li+ conductive network, the composited Li electrode presents an excellent symmetric battery cycling stability (over 1200 h) and enhanced rate performances (stable cycling even at 10.0 mA cm-2). When matching with a LiCoO2 (LCO) cathode, LCO||Li@LPNF full batteries exhibit a capacity retention of 80.8% over 250 cycles. During cycling, there was no evidence of dendrite growth and the remaining Li in the composited anode showed a smooth, compact, and well-combined condition with LPNF. Through constructing a 3D Li+ conductive network, the composited Li metal anode breaks through the limit of the local surface reaction; this work proposes a novel insight of realizing holistic charging/discharging for the dendrite-free Li metal anode.
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
毛毛完成签到,获得积分10
2秒前
曾建完成签到 ,获得积分10
2秒前
黄宇航完成签到,获得积分10
2秒前
吃花蝴蝶吗完成签到,获得积分10
4秒前
小文殊完成签到 ,获得积分10
4秒前
归零者发布了新的文献求助10
5秒前
Hh完成签到,获得积分10
6秒前
7秒前
旺旺萃冰冰完成签到 ,获得积分10
8秒前
无心的星月完成签到 ,获得积分10
10秒前
善学以致用应助uil采纳,获得10
11秒前
liu发布了新的文献求助10
11秒前
水本无忧87完成签到,获得积分10
11秒前
鑫鑫完成签到,获得积分10
11秒前
爱在深秋完成签到,获得积分10
12秒前
13秒前
2275523154完成签到,获得积分10
15秒前
天天快乐应助归零者采纳,获得10
16秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
16秒前
huodian4发布了新的文献求助10
17秒前
kk完成签到,获得积分10
19秒前
赫连烙完成签到,获得积分10
21秒前
21秒前
22秒前
huodian4完成签到,获得积分10
22秒前
核桃nut完成签到,获得积分10
22秒前
犹豫的若男完成签到,获得积分10
23秒前
陶醉的又夏完成签到 ,获得积分10
24秒前
鹏飞九霄完成签到,获得积分10
25秒前
HH完成签到,获得积分10
25秒前
Snow完成签到 ,获得积分10
25秒前
777完成签到,获得积分10
26秒前
,。应助崔鑫采纳,获得20
26秒前
uil发布了新的文献求助10
26秒前
小二郎应助cc采纳,获得10
27秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
29秒前
沙糖桔完成签到,获得积分10
34秒前
Dante完成签到,获得积分10
34秒前
无尘完成签到 ,获得积分10
34秒前
绝活中投完成签到 ,获得积分10
36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
Cowries - A Guide to the Gastropod Family Cypraeidae 1200
Handbook of Milkfat Fractionation Technology and Application, by Kerry E. Kaylegian and Robert C. Lindsay, AOCS Press, 1995 1000
Nach dem Geist? 500
The Affinity Designer Manual - Version 2: A Step-by-Step Beginner's Guide 500
Affinity Designer Essentials: A Complete Guide to Vector Art: Your Ultimate Handbook for High-Quality Vector Graphics 500
Optimisation de cristallisation en solution de deux composés organiques en vue de leur purification 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 医学 生物 材料科学 工程类 有机化学 内科学 生物化学 物理 计算机科学 纳米技术 遗传学 基因 复合材料 化学工程 物理化学 病理 催化作用 免疫学 量子力学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5044838
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4274315
关于积分的说明 13323674
捐赠科研通 4088088
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2236731
邀请新用户注册赠送积分活动 1244114
关于科研通互助平台的介绍 1172128