3D Wettable Framework for Dendrite‐Free Alkali Metal Anodes

材料科学 润湿 碱金属 法拉第效率 阳极 阴极 电化学 电极 化学工程 电解质 纳米技术 枝晶(数学) 复合材料 物理 工程类 量子力学 物理化学 化学 数学 几何学
作者
Ying Zhang,Chengwei Wang,Glenn Pastel,Yudi Kuang,Liangbing Hu,Yiju Li,Boyang Liu,Wei Luo,Chaoji Chen,Liangbing Hu
出处
期刊:Advanced Energy Materials [Wiley]
卷期号:8 (18) 被引量:233
标识
DOI:10.1002/aenm.201800635
摘要

Abstract The infinite volume change and dendritic behavior in alkali metal anodes lead to low Coulombic efficiency and short‐circuit issues that significantly hamper renewed efforts at commercialization. Here, a dendrite‐free alkali metal anode, made by thermally preloading molten Li or Na into a 3D framework with high alkali wettability, is reported. In the mechanically robust 3D framework, carbon fiber (CF) serves as an electrical highway that provides fast charge transfer for the redox reaction. Through a facile solution‐based process, a SnO 2 coating is introduced to modify the poor wetting behavior of the carbon framework and drastically improve both the electrochemical performance and reliability. The kinetic barrier to adhesion of molten alkali metals on the CF framework is eliminated by the mixed reaction with SnO 2 . The growth of dendrites is effectively repressed under the decreased local current density of the 3D framework. In full‐cell configurations with LiFePO 4 cathodes, the Li–CF electrode shows reduced polarization and 90% capacity retention after 500 cycles in traditional carbonate electrolyte. Comparable improvements are also observed in 3D electrodes for Na metal batteries. These findings on a stable 3D carbon framework with improved wetting behavior provide significant practical implications for achieving safe and commercially viable alkali metal anodes.
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
研友_LOakVZ给研友_LOakVZ的求助进行了留言
2秒前
呆萌的平卉完成签到 ,获得积分10
2秒前
2秒前
大胆吐司发布了新的文献求助10
4秒前
烟花应助qq采纳,获得10
5秒前
小汤完成签到 ,获得积分10
6秒前
kaka完成签到,获得积分10
7秒前
yyl完成签到,获得积分10
9秒前
细腻的蜗牛完成签到,获得积分20
9秒前
搜集达人应助O椰采纳,获得10
11秒前
壹yi完成签到,获得积分10
12秒前
鲲之小完成签到 ,获得积分10
14秒前
斯文败类应助无敌大忽悠采纳,获得10
15秒前
LCC完成签到,获得积分10
18秒前
大方谷梦完成签到 ,获得积分10
19秒前
李爱国应助Lakebaikal采纳,获得10
20秒前
朴实的小萱完成签到 ,获得积分10
22秒前
浮云完成签到,获得积分20
25秒前
25秒前
月亮完成签到,获得积分10
25秒前
26秒前
别骂小喷菇完成签到 ,获得积分10
26秒前
彭于晏应助小汤采纳,获得10
27秒前
Hester完成签到,获得积分10
27秒前
小马甲应助NZH采纳,获得10
30秒前
顾矜应助xvzhenyuan采纳,获得10
30秒前
旺仔完成签到 ,获得积分10
33秒前
33秒前
啦啦啦完成签到 ,获得积分10
33秒前
科研小白完成签到,获得积分10
36秒前
36秒前
GT完成签到,获得积分10
36秒前
阿狸狸狸狸不开完成签到 ,获得积分10
37秒前
39秒前
聪明飞雪发布了新的文献求助10
39秒前
Chunxue完成签到,获得积分10
41秒前
光亮的代萱完成签到,获得积分10
42秒前
洪山老狗发布了新的文献求助30
43秒前
43秒前
Jason完成签到 ,获得积分20
44秒前
高分求助中
The ACS Guide to Scholarly Communication 2500
Sustainability in Tides Chemistry 2000
Pharmacogenomics: Applications to Patient Care, Third Edition 1000
Studien zur Ideengeschichte der Gesetzgebung 1000
TM 5-855-1(Fundamentals of protective design for conventional weapons) 1000
Genera Insectorum: Mantodea, Fam. Mantidæ, Subfam. Hymenopodinæ (Classic Reprint) 800
Ethnicities: Media, Health, and Coping 700
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 3085953
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2738918
关于积分的说明 7552263
捐赠科研通 2388613
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1266664
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 613544
版权声明 598591