Toward Dendrite-Free Metallic Lithium Anodes: From Structural Design to Optimal Electrochemical Diffusion Kinetics

阳极 材料科学 锂(药物) 电解质 枝晶(数学) 电化学 扩散 纳米技术 化学工程 电池(电) 电极 化学 热力学 物理 工程类 内分泌学 物理化学 功率(物理) 医学 数学 几何学
作者
Jian Wang,Linge Li,Huimin Hu,Hongfei Hu,Qinghua Guan,Min Huang,Lujie Jia,Henry Adenusi,Kun Tian,Jing Zhang,Stefano Passerini,Hongzhen Lin
出处
期刊:ACS Nano [American Chemical Society]
卷期号:16 (11): 17729-17760 被引量:133
标识
DOI:10.1021/acsnano.2c08480
摘要

Lithium metal anodes are ideal for realizing high-energy-density batteries owing to their advantages, namely high capacity and low reduction potentials. However, the utilization of lithium anodes is restricted by the detrimental lithium dendrite formation, repeated formation and fracturing of the solid electrolyte interphase (SEI), and large volume expansion, resulting in severe "dead lithium" and subsequent short circuiting. Currently, the researches are principally focused on inhibition of dendrite formation toward extending and maintaining battery lifespans. Herein, we summarize the strategies employed in interfacial engineering and current-collector host designs as well as the emerging electrochemical catalytic methods for evolving-accelerating-ameliorating lithium ion/atom diffusion processes. First, strategies based on the fabrication of robust SEIs are reviewed from the aspects of compositional constituents including inorganic, organic, and hybrid SEI layers derived from electrolyte additives or artificial pretreatments. Second, the summary and discussion are presented for metallic and carbon-based three-dimensional current collectors serving as lithium hosts, including their functionality in decreasing local deposition current density and the effect of introducing lithiophilic sites. Third, we assess the recent advances in exploring alloy compounds and atomic metal catalysts to accelerate the lateral lithium ion/atom diffusion kinetics to average the spatial lithium distribution for smooth plating. Finally, the opportunities and challenges of metallic lithium anodes are presented, providing insights into the modulation of diffusion kinetics toward achieving dendrite-free lithium metal 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
更新
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

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
汪金发布了新的文献求助20
刚刚
123发布了新的文献求助10
1秒前
1秒前
LiliHe发布了新的文献求助10
1秒前
赘婿应助dream采纳,获得10
1秒前
小杭76应助026采纳,获得10
1秒前
2秒前
aiomn完成签到,获得积分10
3秒前
科研通AI6应助Dr采纳,获得10
3秒前
GYJ完成签到 ,获得积分10
3秒前
多冰去糖完成签到 ,获得积分10
4秒前
顾矜应助老福贵儿采纳,获得10
4秒前
风行域完成签到 ,获得积分10
4秒前
瑶瑶酱发布了新的文献求助10
5秒前
ding应助快乐的素采纳,获得10
6秒前
思源应助renshi647采纳,获得10
6秒前
Emma发布了新的文献求助10
6秒前
远方发布了新的文献求助10
8秒前
8秒前
小马甲应助青筠采纳,获得10
8秒前
aujsdhab完成签到,获得积分10
10秒前
Afliea发布了新的文献求助10
12秒前
LiliHe完成签到,获得积分10
14秒前
14秒前
完美世界应助mmmmm采纳,获得30
15秒前
16秒前
研友_VZG7GZ应助DreamMaker采纳,获得10
16秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
19秒前
忧心的白羊完成签到,获得积分10
19秒前
2424完成签到,获得积分10
20秒前
21秒前
李健的小迷弟应助汪金采纳,获得10
22秒前
22秒前
JamesPei应助李梓权采纳,获得10
22秒前
逍遥发布了新的文献求助10
25秒前
郭郭完成签到,获得积分10
25秒前
26秒前
浮游应助Spteer采纳,获得10
27秒前
大模型应助adsf采纳,获得10
28秒前
28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
The Social Work Ethics Casebook: Cases and Commentary (revised 2nd ed.).. Frederic G. Reamer 1070
Alloy Phase Diagrams 1000
Introduction to Early Childhood Education 1000
2025-2031年中国兽用抗生素行业发展深度调研与未来趋势报告 1000
List of 1,091 Public Pension Profiles by Region 891
Historical Dictionary of British Intelligence (2014 / 2nd EDITION!) 500
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 生物化学 物理 纳米技术 计算机科学 内科学 化学工程 复合材料 物理化学 基因 遗传学 催化作用 冶金 量子力学 光电子学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5424649
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4539035
关于积分的说明 14164752
捐赠科研通 4456058
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2444033
邀请新用户注册赠送积分活动 1435127
关于科研通互助平台的介绍 1412469