Measuring the Coulombic Efficiency of Lithium Metal Cycling in Anode-Free Lithium Metal Batteries

锂(药物) 材料科学 自行车 阴极 阳极 金属锂 金属 法拉第效率 化学工程 电解质 电极 化学 冶金 工程类 考古 物理化学 内分泌学 历史 医学
作者
Matthew Genovese,A. J. Louli,Rochelle Weber,Sam Hames,J. R. Dahn
出处
期刊:Journal of The Electrochemical Society [Institute of Physics]
卷期号:165 (14): A3321-A3325 被引量:138
标识
DOI:10.1149/2.0641814jes
摘要

Anode-free or zero excess lithium metal batteries (LMBs) have the potential for very high energy density, but are plagued by extremely short cycle life due to low lithium metal cycling efficiency. As more researchers report on the anode-free configuration and methods to improve performance, it is important to understand how to properly measure and interpret the performance metrics from these cells. Herein, we describe the cycling of high voltage NMC 532 || Cu anode-free lithium metal pouch cells using an ultra-high-precision-charger (UHPC). The cells were cycled under low and high applied pressure with two different electrolyte formulations. Changing the lower cutoff voltage of these cells from 3.6 V to 1.25 V significantly affects their capacity retention and coulombic efficiency. The cells discharged to 3.6 V show a high initial CE (>99.8%) which rapidly declines after 5–10 cycles and stabilizes at a much lower value (<99%). This behavior is attributed to the irreversible capacity of the NMC cathode which is not recovered on the 3.6V discharge and remains as excess lithium on the anode. This excess lithium artificially inflates the CE until it's depleted and the true cell performance is quickly revealed. By contrast, the cells discharged to 1.25 V show linear capacity fade at a constant CE < 99%. Thus, anode-free cells can offer rapid feedback on the true lithium metal cycling behavior in a full cell configuration making them effective tools for evaluating strategies to improve lithium metal cycling performance.
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
lazy发布了新的文献求助10
刚刚
精明易绿完成签到,获得积分10
1秒前
星辰大海应助凡空采纳,获得10
1秒前
1秒前
1秒前
2秒前
fx发布了新的文献求助10
2秒前
2秒前
bbb完成签到,获得积分10
5秒前
山林从不向四季起誓完成签到 ,获得积分10
5秒前
niuniu发布了新的文献求助10
6秒前
李健应助精明易绿采纳,获得10
6秒前
OK给AN的求助进行了留言
7秒前
7秒前
CipherSage应助wjl采纳,获得10
8秒前
科研通AI6.4应助浩多多采纳,获得10
8秒前
管某发布了新的文献求助10
8秒前
Geao发布了新的文献求助10
8秒前
8秒前
9秒前
10秒前
Gyu发布了新的文献求助10
11秒前
leeeeeeee完成签到 ,获得积分10
12秒前
听话的孤菱完成签到,获得积分10
12秒前
12秒前
科目三应助momo采纳,获得10
12秒前
14秒前
道友且慢发布了新的文献求助20
14秒前
菠萝吹雪完成签到,获得积分10
14秒前
14秒前
14秒前
wanci应助铁头霸霸采纳,获得10
15秒前
ding应助山东陈教授采纳,获得10
15秒前
观照发布了新的文献求助10
16秒前
斯文败类应助鱼雷采纳,获得10
16秒前
网民发布了新的文献求助10
17秒前
wode发布了新的文献求助10
17秒前
大个应助不爱写论文采纳,获得10
17秒前
17秒前
波波波波波6764完成签到 ,获得积分10
18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 anomeric effect 1314
Principles of town planning: translating concepts to applications 1000
Navigating Normative Orders. Interdisciplinary Perspectives 800
1 Peter and Christ's Descent to the Dead in Its Early Christian Reception 700
Organizational Behavior 510
Management and the Arts 510
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7737998
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9287203
关于积分的说明 20181937
捐赠科研通 7315717
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3305747
关于科研通互助平台的介绍 2458004
邀请新用户注册赠送积分活动 2315475