Diagnosing and correcting anode-free cell failure via electrolyte and morphological analysis

阳极 电解质 材料科学 锂(药物) 化学工程 化学 电极 医学 工程类 内分泌学 物理化学
作者
A. J. Louli,Ahmed Eldesoky,Rochelle Weber,Matthew Genovese,Matt Coon,Jack deGooyer,Zhe Deng,Robin White,Jaehan Lee,Thomas Rodgers,R. Petibon,Sunny Hy,Shawn J. H. Cheng,J. R. Dahn
出处
期刊:Nature Energy [Nature Portfolio]
卷期号:5 (9): 693-702 被引量:549
标识
DOI:10.1038/s41560-020-0668-8
摘要

Anode-free lithium metal cells store 60% more energy per volume than conventional lithium-ion cells. Such high energy density can increase the range of electric vehicles by approximately 280 km or even enable electrified urban aviation. However, these cells tend to experience rapid capacity loss and short cycle life. Furthermore, safety issues concerning metallic lithium often remain unaddressed in the literature. Recently, we demonstrated long-lifetime anode-free cells using a dual-salt carbonate electrolyte. Here we characterize the degradation of anode-free cells with this lean (2.6 g Ah−1) liquid electrolyte. We observe deterioration of the pristine lithium morphology using scanning electron microscopy and X-ray tomography, and diagnose the cause as electrolyte degradation and depletion using nuclear magnetic resonance spectroscopy and ultrasonic transmission mapping. For the safety characterization tests, we measure the cell temperature during nail penetration. Finally, we use the insights gained in this work to develop an optimized electrolyte, extending the lifetime of anode-free cells to 200 cycles.
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
葛广奔完成签到,获得积分10
1秒前
weiminghao发布了新的文献求助10
2秒前
xnn完成签到,获得积分10
3秒前
3秒前
fanmo完成签到 ,获得积分0
3秒前
3秒前
4秒前
4秒前
4秒前
Akim应助常温可乐采纳,获得10
5秒前
李爱国应助刻苦帆布鞋采纳,获得10
5秒前
wt关注了科研通微信公众号
6秒前
6秒前
7秒前
bkagyin应助henry先森采纳,获得30
7秒前
明晚吧发布了新的文献求助10
9秒前
9秒前
9秒前
林晴晴发布了新的文献求助30
10秒前
10秒前
11秒前
金先生发布了新的文献求助10
11秒前
慕青应助weiminghao采纳,获得10
11秒前
小黎发布了新的文献求助10
11秒前
冰淇淋发布了新的文献求助10
12秒前
12秒前
三花花花发布了新的文献求助40
12秒前
拉长的保温杯完成签到,获得积分10
12秒前
yeahyeahhh完成签到,获得积分10
13秒前
长zyzy完成签到,获得积分10
13秒前
14秒前
3232发布了新的文献求助10
14秒前
15秒前
苏苏发布了新的文献求助10
15秒前
17秒前
yeahyeahhh发布了新的文献求助10
17秒前
小黑发布了新的文献求助10
18秒前
丘比特应助杉杉采纳,获得10
19秒前
21秒前
21秒前
高分求助中
Malcolm Fraser : a biography 700
Signals, Systems, and Signal Processing 610
天津市智库成果选编 600
Climate change and sports: Statistics report on climate change and sports 500
Forced degradation and stability indicating LC method for Letrozole: A stress testing guide 500
Organic Reactions Volume 118 400
A Foreign Missionary on the Long March: The Unpublished Memoirs of Arnolis Hayman of the China Inland Mission 400
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 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6466700
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8273079
关于积分的说明 17639686
捐赠科研通 5541627
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2907985
邀请新用户注册赠送积分活动 1884975
关于科研通互助平台的介绍 1733109