Near-Perfect Suppression of Li Dendrite Growth by Novel Porous Hollow Carbon Fibers Embedded with Zno Nanoparticles as Stable and Efficient Anode for Li Metal Batteries

阳极 材料科学 枝晶(数学) 多孔性 纳米颗粒 金属 化学工程 碳纤维 复合材料 冶金 纳米技术 化学 电极 复合数 几何学 工程类 物理化学 数学
作者
Hyun-Jin Shin,Saleem Abbas,Jaewon Kim,Jinhan Cho,Heung Yong Ha
出处
期刊:Social Science Research Network [Social Science Electronic Publishing]
标识
DOI:10.2139/ssrn.4289779
摘要

For the practical application of next-generation Li metal batteries (LMBs), a Li metal anode with high safety and efficiency is essential. However, LMBs still suffer from the problems caused by growth of Li dendrites at the Li metal anode. In this study, we introduce a novel way that could dramatically suppress the growth of Li dendrites and improve the performance of LMBs. A free-standing porous hollow carbon nanofiber sheet embedded with lithiophilic ZnO nanoparticles (P-HCNF@ZnO) is fabricated using a dual-nozzle electrospinning technique follow by carbonization. It is found that the nano-sized pores formed in the shell of hollow carbon fiber provide passages for Li ions to penetrate into the core space of the hollow fiber and the lithiophilic ZnO particles play a decisive role in inducing and depositing Li ions inside the core efficiently and uniformly. Therefore, Li ions are mostly electroplated/stripped on the internal surface of the porous hollow fibers and dendrites are rarely formed on their external surface even under a fast electroplating conditions, while numerous Li dendrites are formed on the external surface of the non-porous hollow fiber electrode. The P-HCNF@ZnO electrode exhibits a very low over-potential of about 87 mV, a stable capacity retention of about 95% at a high current density of 1.0 mA cm-2, and a much higher performance than the non-porous hollow fiber electrode (HCNF@ZnO) in a symmetric cell test. Through a comprehensive analytical work and theoretical interpretation, it is clearly elucidated that the Li metal anode made of a porous hollow carbon fiber embedded with ZnO nanoparticles could dramatically suppress the growth of Li dendrites and thus significantly improve the performance of LMBs.
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
大幅提高文件上传限制,最高150M (2024-4-1)

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
王大锤完成签到,获得积分10
1秒前
窝窝头完成签到,获得积分10
1秒前
阔达的水壶完成签到 ,获得积分10
1秒前
1秒前
LLLLL完成签到,获得积分20
2秒前
优秀的牛青完成签到,获得积分10
2秒前
清醒完成签到,获得积分10
2秒前
JINY完成签到,获得积分10
3秒前
贵金属完成签到,获得积分10
3秒前
希望天下0贩的0应助米酒采纳,获得10
3秒前
秋辞完成签到,获得积分10
4秒前
糊涂的凝冬完成签到,获得积分10
5秒前
5秒前
研友_VZG7GZ应助雪白的尔琴采纳,获得10
5秒前
yun完成签到,获得积分10
5秒前
张三完成签到 ,获得积分10
5秒前
ganchao1776发布了新的文献求助10
6秒前
锋回露转123完成签到,获得积分10
6秒前
LU完成签到,获得积分10
7秒前
俏皮诺言完成签到,获得积分10
7秒前
cloud完成签到,获得积分10
7秒前
坚强的寒风完成签到,获得积分10
8秒前
Jason-1024完成签到,获得积分10
8秒前
温婉的水绿完成签到 ,获得积分10
8秒前
哈哈哈哈哈哈哈哈哈完成签到,获得积分20
8秒前
9秒前
派大星应助秋辞采纳,获得20
11秒前
mlle完成签到,获得积分10
11秒前
11秒前
11秒前
无限的紫蓝完成签到 ,获得积分10
12秒前
12秒前
Earnestlee完成签到,获得积分10
13秒前
艾米尼发布了新的文献求助10
14秒前
smile完成签到,获得积分10
14秒前
修勾完成签到,获得积分10
14秒前
个性南莲完成签到,获得积分10
14秒前
xiaowen完成签到,获得积分10
16秒前
灵零完成签到,获得积分10
17秒前
18秒前
高分求助中
Rechtsphilosophie 1000
Bayesian Models of Cognition:Reverse Engineering the Mind 800
Essentials of thematic analysis 700
A Dissection Guide & Atlas to the Rabbit 600
Very-high-order BVD Schemes Using β-variable THINC Method 568
Внешняя политика КНР: о сущности внешнеполитического курса современного китайского руководства 500
Revolution und Konterrevolution in China [by A. Losowsky] 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 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 基因 遗传学 催化作用 物理化学 免疫学 量子力学 细胞生物学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3121810
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2772185
关于积分的说明 7711736
捐赠科研通 2427602
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1289422
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 621451
版权声明 600169