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,Hua Xie,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:238
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
123木头人发布了新的文献求助30
刚刚
1秒前
优美飞薇发布了新的文献求助10
1秒前
1秒前
dunganli完成签到,获得积分10
1秒前
小俊完成签到,获得积分10
1秒前
领导范儿应助顺利毕业采纳,获得10
2秒前
2秒前
2秒前
波波完成签到,获得积分10
3秒前
清风明月发布了新的文献求助10
3秒前
4秒前
逸晨发布了新的文献求助30
5秒前
善学以致用应助HP采纳,获得10
5秒前
xxx完成签到,获得积分20
5秒前
5秒前
跳跃的访琴完成签到 ,获得积分10
5秒前
6秒前
早上好完成签到,获得积分10
6秒前
串串完成签到,获得积分10
7秒前
7秒前
7秒前
8秒前
9秒前
Belief完成签到,获得积分10
9秒前
爹爹发布了新的文献求助10
10秒前
潇洒的达发布了新的文献求助10
10秒前
YuanbinMao发布了新的文献求助10
10秒前
天天快乐应助伍德采纳,获得10
10秒前
第三发布了新的文献求助10
11秒前
华仔应助伶俐的血茗采纳,获得10
12秒前
Orange应助鲜艳的凝云采纳,获得10
12秒前
雨中行远发布了新的文献求助10
12秒前
酷神完成签到,获得积分20
12秒前
12秒前
希望天下0贩的0应助逸晨采纳,获得10
13秒前
张玉龙发布了新的文献求助10
13秒前
鲸1107发布了新的文献求助10
14秒前
我是老大应助飘逸天亦采纳,获得10
14秒前
ssgecust发布了新的文献求助30
15秒前
高分求助中
Sustainability in Tides Chemistry 2800
The Young builders of New china : the visit of the delegation of the WFDY to the Chinese People's Republic 1000
юрские динозавры восточного забайкалья 800
English Wealden Fossils 700
Foreign Policy of the French Second Empire: A Bibliography 500
Chen Hansheng: China’s Last Romantic Revolutionary 500
Classics in Total Synthesis IV 400
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 3146046
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2797450
关于积分的说明 7824222
捐赠科研通 2453810
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1305876
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 627593
版权声明 601491