Multi‐Interface Strategy for Electrode Tailoring Toward Fast‐Charging Lithium‐Ion Batteries

材料科学 锂(药物) 电极 电解质 离子 阳极 纳米颗粒 阴极 石墨 化学工程 纳米技术 复合材料 物理化学 医学 化学 物理 量子力学 工程类 内分泌学
作者
Jeong‐Hee Choi,Hae Gon Lee,Min‐Ho Lee,Sangmin Lee,Junhee Kang,Joo Hyeong Suh,Min‐Sik Park,Jong‐Won Lee
出处
期刊:Advanced Functional Materials [Wiley]
卷期号:34 (33) 被引量:8
标识
DOI:10.1002/adfm.202400414
摘要

Abstract Thick and dense graphite anodes used in lithium‐ion batteries (LIBs) suffer from sluggish reaction kinetics at the electrode level, causing Li metal plating on their surfaces and significant capacity decay at high charging currents. Thus, it is crucial to tailor electrodes based on a comprehensive understanding of the complex reaction kinetics to realize fast‐charging LIBs. A multi‐interface strategy is proposed for electrode tailoring using Al 2 O 3 nanoparticles to enhance fast‐charging capability while suppressing Li metal plating. Molecular dynamics simulations suggest that the incorporated Al 2 O 3 nanoparticles perturb the charge and molecule distributions in the boundary layer, forming an “interfacial highway” for facile Li + transport at the Al 2 O 3 /electrolyte interface. This pushes Li + deeper into the electrode and homogenizes the Li + flux across the electrode's top surface. A full cell assembled with the Al 2 O 3 ‐decorated graphite electrode (areal capacity of 4.4 mAh cm −2 ) exhibits excellent cyclability with a capacity retention of 83.4% over 500 cycles even at a 2C rate without any noticeable signal for undesirable Li plating. The role of interfacial highways predicted by theoretical computations is further validated using a pouch‐type full cell (500 mAh). These findings provide insights into the interfacial and microstructural design of high‐capacity graphite electrodes for fast‐charging, long‐cycling LIBs.
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
HHHAN发布了新的文献求助10
2秒前
威武的沂完成签到,获得积分10
7秒前
9秒前
10秒前
12秒前
笨笨青筠完成签到 ,获得积分10
15秒前
mengmenglv完成签到 ,获得积分0
15秒前
Tonald Yang完成签到 ,获得积分20
18秒前
19秒前
落后的怀梦完成签到 ,获得积分10
20秒前
陈坤完成签到,获得积分10
22秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
24秒前
斯文败类应助zgx采纳,获得10
25秒前
默默完成签到 ,获得积分10
25秒前
KY Mr.WANG完成签到,获得积分10
25秒前
39秒前
guoxingliu完成签到,获得积分10
43秒前
51秒前
阳佟水蓉完成签到,获得积分10
52秒前
gdgd完成签到,获得积分10
55秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
57秒前
叮叮当当完成签到,获得积分10
59秒前
1分钟前
1分钟前
电致阿光完成签到,获得积分10
1分钟前
ccc完成签到 ,获得积分10
1分钟前
1分钟前
zgx发布了新的文献求助10
1分钟前
i2stay完成签到,获得积分10
1分钟前
馒头完成签到,获得积分10
1分钟前
MS903完成签到,获得积分10
1分钟前
CJW完成签到 ,获得积分10
1分钟前
韧迹完成签到 ,获得积分0
1分钟前
mmd完成签到 ,获得积分10
1分钟前
七一安完成签到 ,获得积分10
1分钟前
浪麻麻完成签到 ,获得积分10
1分钟前
包容的剑完成签到 ,获得积分10
1分钟前
等待的大炮完成签到,获得积分10
1分钟前
注水萝卜完成签到 ,获得积分10
1分钟前
Chem34完成签到,获得积分10
1分钟前
高分求助中
【提示信息,请勿应助】关于scihub 10000
Les Mantodea de Guyane: Insecta, Polyneoptera [The Mantids of French Guiana] 3000
徐淮辽南地区新元古代叠层石及生物地层 3000
The Mother of All Tableaux: Order, Equivalence, and Geometry in the Large-scale Structure of Optimality Theory 3000
Handbook of Industrial Diamonds.Vol2 1100
Global Eyelash Assessment scale (GEA) 1000
Picture Books with Same-sex Parented Families: Unintentional Censorship 550
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 4038039
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3575756
关于积分的说明 11373782
捐赠科研通 3305574
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1819239
邀请新用户注册赠送积分活动 892655
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 815022