An Ultralight Composite Current Collector Enabling High‐Energy‐Density and High‐Rate Anode‐Free Lithium Metal Battery

材料科学 阳极 集电器 金属锂 复合数 能量密度 锂(药物) 电池(电) 电流密度 电流(流体) 复合材料 金属 阴极 工程物理 冶金 电气工程 电极 功率(物理) 化学 物理 物理化学 量子力学 内分泌学 工程类 医学
作者
Zhaofeng Ouyang,Shuo Wang,Yan Wang,Sheza Muqaddas,Shitao Geng,Zhibo Yao,Xiao Zhang,Bin Yuan,Xiaoju Zhao,Qiuchen Xu,Shanshan Tang,Qiang Zhang,Jun Li,Hao Sun
出处
期刊:Advanced Materials [Wiley]
卷期号:36 (33): e2407648-e2407648 被引量:93
标识
DOI:10.1002/adma.202407648
摘要

Anode-free lithium (Li) metal batteries are promising alternatives to current Li-ion batteries due to their advantages such as high energy density, low cost, and convenient production. However, the copper (Cu) current collector accounts for more than 25 wt% of the total weight of the anode-free battery without capacity contribution, which severely reduces the energy and power densities. Here, a new family of ultralight composite current collectors with a low areal density of 0.78 mg cm-2, representing significant weight reduction of 49%-91% compared with the Cu-based current collectors for high-energy Li batteries, is presented. Rational molecular engineering of the polyacylsemicarbazide substrate enables enhanced interfacial interaction with the sputtered Cu layer, which results in excellent interfacial stability, flexibility, and safety for the obtained anode-free batteries. The battery-level energy density has been significantly improved by 36%-61%, and a maximum rate capability reaches 5 C (10 mA cm-2) attributed to the homogeneous Li+ flux and smooth Li deposition on the nanostructured Cu layer. The results not only open a new avenue to improve the energy and power densities of anode-free batteries via composite current collector innovation but, in a broader context, provide a new paradigm to pursue high-performance, high-safety, and flexible batteries.
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
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
小蘑菇应助寂寞的灵波采纳,获得10
1秒前
1秒前
1秒前
小化发布了新的文献求助10
1秒前
HH发布了新的文献求助10
2秒前
懒洋洋要努力完成签到 ,获得积分10
2秒前
2秒前
liuniuniu发布了新的文献求助10
2秒前
斯文败类应助qaz123采纳,获得10
2秒前
3秒前
4秒前
5秒前
hygge发布了新的文献求助10
5秒前
HXie完成签到,获得积分10
6秒前
不吃香菜发布了新的文献求助10
6秒前
足下慵才完成签到,获得积分10
6秒前
程林翰山完成签到,获得积分10
7秒前
Akim应助kkk采纳,获得10
7秒前
Orange应助HH采纳,获得10
7秒前
赘婿应助小化采纳,获得10
7秒前
7秒前
9秒前
张娅娅关注了科研通微信公众号
10秒前
鲜于枫发布了新的文献求助30
10秒前
Hello应助昀清采纳,获得10
10秒前
大胆麦片发布了新的文献求助10
10秒前
11秒前
CodeCraft应助zhou采纳,获得10
11秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
11秒前
健忘的千雁完成签到,获得积分20
12秒前
14秒前
15秒前
活泼酸奶发布了新的文献求助20
15秒前
听雨完成签到,获得积分10
15秒前
李大宝完成签到 ,获得积分20
16秒前
研友_VZG7GZ应助李春生采纳,获得10
17秒前
18秒前
传奇3应助不吃香菜采纳,获得10
18秒前
19秒前
风清扬发布了新的文献求助10
21秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Burger's Medicinal Chemistry, Drug Discovery and Development, Volumes 1 - 8, 8 Volume Set, 8th Edition 1800
Cronologia da história de Macau 1600
Contemporary Debates in Epistemology (3rd Edition) 1000
International Arbitration Law and Practice 1000
文献PREDICTION EQUATIONS FOR SHIPS' TURNING CIRCLES或期刊Transactions of the North East Coast Institution of Engineers and Shipbuilders第95卷 1000
BRITTLE FRACTURE IN WELDED SHIPS 1000
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 纳米技术 计算机科学 化学工程 生物化学 物理 复合材料 内科学 催化作用 物理化学 光电子学 细胞生物学 基因 电极 遗传学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6156365
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 7984855
关于积分的说明 16593448
捐赠科研通 5266373
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2810049
邀请新用户注册赠送积分活动 1790280
关于科研通互助平台的介绍 1657587