Nanocellulose Structured Paper-Based Lithium Metal Batteries

纳米纤维素 集电器 电极 分离器(采油) 纳米纤维 介孔材料 多孔性 细菌纤维素 碳纳米纤维 电流密度 复合材料 纳米技术 材料科学 碳纳米管 工程类 电解质 化学工程 化学 纤维素 物理化学 催化作用 生物化学 物理 热力学 量子力学
作者
Zhaohui Wang,Ruijun Pan,Rui Sun,Kristina Edström,Maria Strømme,Leif Nyholm
出处
期刊:ACS applied energy materials [American Chemical Society]
卷期号:1 (8): 4341-4350 被引量:54
标识
DOI:10.1021/acsaem.8b00961
摘要

We report for the first time, a lithium metal battery (LMB) design based on low-cost, renewable, and mechanically flexible nanocellulose fibers (NCFs) as the separator as well as substrate materials for both the positive and negative electrodes. Combined with carbon nanofibers, the NCFs yield 3D porous conducting cellulose paper (CCP) current collectors with large surface areas, enabling a low effective current density. The porous structure yields a dendrite-free deposition of lithium (Li), faciliates the mass transport within the electrodes, and also compensates for the volume changes during the cycling. Stable Li electrodes are obtained by electrodepositing Li on CCP substrates while positive electrodes are realized by embedding LiFePO4 (LFP) particles within the flexible CCP matrix. The mesoporous NCF separator features a homogeneous pore distribution which provides uniform current distributions at the electrodes. This effect, which yields a more homogeneous Li deposition on the negative electrode as well as improves the safety, lifespan, and sustainability of the LMB. As a result, the present all-nanocellulose-based LMB demonstrates excellent cycling stability for a Li metal battery obtained to date, with 91% capacity retention after 800 cycles and 85% capacity retention after 1000 cycles at a rate of 2 C (i.e., 1.27 mA cm–2).
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
biye应助heben采纳,获得10
刚刚
Ann发布了新的文献求助10
1秒前
1秒前
FashionBoy应助bofu采纳,获得20
2秒前
3秒前
3秒前
大模型应助小支绝不停笔采纳,获得10
6秒前
7秒前
cw777发布了新的文献求助10
7秒前
含糊的凝芙完成签到,获得积分20
8秒前
互助遵法尚德应助bofu采纳,获得10
9秒前
minisword完成签到,获得积分10
10秒前
舒适的飞烟完成签到 ,获得积分10
11秒前
winna完成签到,获得积分10
12秒前
12秒前
12秒前
小谢完成签到,获得积分10
15秒前
16秒前
赢赢发布了新的文献求助10
16秒前
17秒前
情怀应助夜里磨刀采纳,获得10
18秒前
百川完成签到,获得积分10
18秒前
20秒前
科研通AI2S应助bofu采纳,获得20
20秒前
20秒前
李健的小迷弟应助ran采纳,获得10
20秒前
nino完成签到 ,获得积分10
21秒前
天真纹发布了新的文献求助10
23秒前
25秒前
高分子123456完成签到,获得积分10
25秒前
周兰兰发布了新的文献求助10
25秒前
26秒前
顾矜应助guoer采纳,获得10
28秒前
cw777完成签到,获得积分10
30秒前
ding应助bofu采纳,获得20
31秒前
英俊的铭应助温眼张采纳,获得10
31秒前
pink发布了新的文献求助10
32秒前
zhu97应助开放的尔云采纳,获得20
35秒前
35秒前
36秒前
高分求助中
Sustainability in Tides Chemistry 2000
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 3124628
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2774894
关于积分的说明 7724629
捐赠科研通 2430451
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1291102
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 622063
版权声明 600323