Composite Lithium Metal Anodes with Lithiophilic and Low‐Tortuosity Scaffold Enabling Ultrahigh Currents and Capacities in Carbonate Electrolytes

材料科学 电解质 阳极 复合数 成核 电镀(地质) 功率密度 化学工程 枝晶(数学) 电池(电) 纳米纤维 电流密度 电极 复合材料 工程类 几何学 地球物理学 化学 有机化学 功率(物理) 物理化学 地质学 物理 数学 量子力学
作者
Jingyi Wu,Zhixiang Rao,Xueting Liu,Yue Shen,Lixia Yuan,Zhen Li,Xiaolin Xie,Yunhui Huang
出处
期刊:Advanced Functional Materials [Wiley]
卷期号:31 (14) 被引量:44
标识
DOI:10.1002/adfm.202009961
摘要

Abstract The practical application of lithium metal anode has been hindered by safety and cyclability issues due to the uncontrollable dendrite growth, especially during fast cycling and deep plating/stripping process. Here, a composite Li metal anode supported by periodic, perpendicular, and lithiophilic TiO 2 /poly(vinyl pyrrolidone) (PVP) nanofibers via a facial rolling process is reported. TiO 2 /PVP nanofibers with good Li affinity provide low‐tortuosity and directly inward Li + transport paths to facilitate Li nucleation and deposition under high areal capacities and current densities. The micrometer‐scale interspaces between TiO 2 /PVP walls offer enough space to circumvent the huge volume variation and avoid structure collapsing during the repeated deep Li plating/stripping. The unique structure enables stable cycling under ultrahigh currents (12 mA cm −2 ), and ultra‐deep plating/stripping up to 60 mAh cm −2 with a long cycle life in commercial carbonate electrolytes. The gassing behavior in operating pouch cells is observed using ultrasonic transmission mapping. When paired with LiFePO 4 (5 mAh cm −2 ), sulfur (3 mAh cm −2 ), and high‐voltage LiNi 0.8 Co 0.1 Mn 0.1 O 2 cathodes, the composite Li anodes deliver remarkably improved rate performance and cycling stability, demonstrating that it could be a promising strategy for balancing high‐energy density and high‐power density in Li 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
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
Que发布了新的文献求助20
刚刚
wanci应助甜美剑愁采纳,获得10
刚刚
1秒前
ions完成签到,获得积分10
2秒前
尊嘟假嘟应助沉静的含海采纳,获得30
2秒前
旭日发布了新的文献求助10
2秒前
qhdsyxy完成签到,获得积分10
5秒前
青青园中葵sy完成签到 ,获得积分10
5秒前
sun完成签到,获得积分10
6秒前
努力码字的上进小姐妹加油完成签到,获得积分0
7秒前
高大头发布了新的文献求助10
7秒前
独特的绯发布了新的文献求助10
8秒前
8秒前
小鹿5460应助aumppae采纳,获得10
9秒前
9秒前
yangyang完成签到,获得积分10
9秒前
华仔应助29采纳,获得10
10秒前
shiny完成签到,获得积分10
11秒前
浅唱夏末完成签到,获得积分20
11秒前
传奇3应助season采纳,获得10
12秒前
George完成签到,获得积分10
12秒前
萤火虫完成签到,获得积分10
12秒前
科研通AI2S应助ions采纳,获得10
13秒前
13秒前
赘婿应助旭日采纳,获得10
13秒前
英俊的铭应助太清采纳,获得10
14秒前
稳重青易完成签到 ,获得积分10
15秒前
Alex发布了新的文献求助10
16秒前
xiao完成签到,获得积分10
16秒前
17秒前
17秒前
星辰大海应助随机发采纳,获得10
17秒前
小徐完成签到,获得积分10
17秒前
慕青应助飞快的蜜蜂采纳,获得10
17秒前
ardejiang发布了新的文献求助10
19秒前
zj发布了新的文献求助10
20秒前
21秒前
独特的绯完成签到,获得积分10
21秒前
科研小白完成签到,获得积分10
22秒前
啵啵小白完成签到,获得积分20
22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
Developing Genetic Editing Tools for Lysobacter 2000
Моделирование процессов самоорганизации в кристаллообразующих системах 1000
History of U.S. Space Surveillance and Satellite Cataloging 1000
Adhesion Science: Principles & Practice 800
Signals, Systems, and Signal Processing 610
Fundamentals of Pharmaceutical and Biologics Regulations: A Global Perspective, Second Edition 600
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 6525252
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8318414
关于积分的说明 17801948
捐赠科研通 5626840
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2929054
邀请新用户注册赠送积分活动 1905724
关于科研通互助平台的介绍 1765593