All 3D printing lithium metal batteries with hierarchically and conductively porous skeleton for ultrahigh areal energy density

材料科学 阳极 法拉第效率 阴极 金属锂 电池(电) 能量密度 制作 多孔性 储能 导电体 纳米技术 枝晶(数学) 锂(药物) 化学工程 复合材料 电极 工程物理 电气工程 替代医学 化学 几何学 功率(物理) 物理化学 病理 内分泌学 工程类 物理 数学 医学 量子力学
作者
Jiaxin Ma,Shuanghao Zheng,Xuechang Zhou,Yuanyuan Zhu,Pratteek Das,Rong Huang,Liangzhu Zhang,Xiao Wang,Hui Wang,Yi Cui,Zhong‐Shuai Wu
出处
期刊:Energy Storage Materials [Elsevier]
卷期号:54: 304-312 被引量:25
标识
DOI:10.1016/j.ensm.2022.10.036
摘要

The revival of Li metal batteries (LMBs) is revolutionizing current Li-ion battery technology. However, their practical applications are prevented by the bottlenecks like Li dendrite growth, low Coulombic efficiency, and mismatched cathodes with limited mass loading and sluggish kinetics, resulting in poor cyclability and low energy density. Here, 3D printed conductive Ti3C2Tx MXene scaffolds and porous LiFePO4 lattices are proposed to construct high-mass-loading LMBs with prolonged lifespan and high energy density. The exceptional lithiophilic feature of Ti3C2Tx regulates the uniform deposition of metallic Li, allowing the stable MXene scaffold to achieve an outstanding areal capacity of 30 mAh/cm2 at 30 mA/cm2 and ultralong cycle lifespan of 4800 h. The full battery is assembled by rationally matching this dendrite-free MXene based Li anode with a hierarchically conductive LiFePO4 framework at an ultrahigh mass loading of 171 mg/cm2. The as-assembled LMBs deliver unprecedented areal capacity of 25.3 mAh/cm2, record-high areal energy density of 81.6 mWh/cm2 and improved cycling stability of 500 cycles, breaking through the limitation of thick-film cathodes. Thereby, this work offers a viable strategy for the reasonable fabrication of advanced 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
1秒前
流子发布了新的文献求助10
2秒前
月下荷花发布了新的文献求助10
4秒前
kawa完成签到,获得积分10
4秒前
5秒前
天天快乐应助阿龙采纳,获得10
6秒前
大个应助漂亮采波采纳,获得10
6秒前
HappyDog发布了新的文献求助10
6秒前
7秒前
宫立辉完成签到,获得积分10
8秒前
捷克完成签到,获得积分20
9秒前
10秒前
10秒前
酷波er应助自信的电灯胆采纳,获得10
11秒前
WWW发布了新的文献求助10
11秒前
桐桐应助善良夜梅采纳,获得10
11秒前
12秒前
研友_Z11kkZ发布了新的文献求助20
12秒前
12秒前
13秒前
13秒前
楠桉完成签到,获得积分10
14秒前
林木森完成签到,获得积分10
14秒前
14秒前
qwer发布了新的文献求助10
15秒前
15秒前
16秒前
yourkit发布了新的文献求助10
16秒前
科目三应助cathe采纳,获得10
16秒前
syy发布了新的文献求助10
16秒前
17秒前
17秒前
着急的豁发布了新的文献求助10
17秒前
Ikejima完成签到,获得积分10
18秒前
自信晓博发布了新的文献求助10
18秒前
18秒前
奇利亚斯完成签到,获得积分10
19秒前
GWM完成签到,获得积分10
19秒前
19秒前
淡定从霜发布了新的文献求助10
21秒前
高分求助中
Rock-Forming Minerals, Volume 3C, Sheet Silicates: Clay Minerals 2000
The late Devonian Standard Conodont Zonation 2000
Nickel superalloy market size, share, growth, trends, and forecast 2023-2030 2000
The Lali Section: An Excellent Reference Section for Upper - Devonian in South China 1500
Very-high-order BVD Schemes Using β-variable THINC Method 910
Mantiden: Faszinierende Lauerjäger Faszinierende Lauerjäger 800
PraxisRatgeber: Mantiden: Faszinierende Lauerjäger 800
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 3263161
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2903779
关于积分的说明 8327124
捐赠科研通 2573786
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1398541
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 654235
邀请新用户注册赠送积分活动 632778