An electron-blocking interface for garnet-based quasi-solid-state lithium-metal batteries to improve lifespan

阻塞(统计) 金属锂 材料科学 锂(药物) 接口(物质) 金属 固态 电子 纳米技术 计算机科学 化学 物理化学 物理 冶金 电极 复合材料 医学 阳极 计算机网络 毛细管数 量子力学 毛细管作用 内分泌学
作者
Chang Zhang,Jiameng Yu,Yuanyuan Cui,Yinjie Lv,Yue Zhang,Tianyi Gao,Yuxi He,Xin Chen,T.X. Li,Tianquan Lin,Qixi Mi,Yi Yu,Wei Liu
出处
期刊:Nature Communications [Nature Portfolio]
卷期号:15 (1): 5325-5325 被引量:81
标识
DOI:10.1038/s41467-024-49715-x
摘要

Garnet oxide is one of the most promising solid electrolytes for solid-state lithium metal batteries. However, the traditional interface modification layers cannot completely block electron migrating from the current collector to the interior of the solid-state electrolyte, which promotes the penetration of lithium dendrites. In this work, a highly electron-blocking interlayer composed of potassium fluoride (KF) is deposited on garnet oxide Li6.4La3Zr1.4Ta0.6O12 (LLZTO). After reacting with melted lithium metal, KF in-situ transforms to KF/LiF interlayer, which can block the electron leakage and inhibit lithium dendrite growth. The Li symmetric cells using the interlayer show a long cycle life of ~3000 hours at 0.2 mA cm-2 and over 350 hours at 0.5 mA cm-2 respectively. Moreover, an ionic liquid of LiTFSI in C4mim-TFSI is screened to wet the LLZTO|LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2 (NCM) positive electrode interfaces. The Li|KF-LLZTO | NCM cells present a specific capacity of 109.3 mAh g-1, long lifespan of 3500 cycles and capacity retention of 72.5% at 25 °C and 2 C (380 mA g-1) with an average coulombic efficiency of 99.99%. This work provides a simple and integrated strategy on high-performance quasi-solid-state 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
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
DAVID应助文件撤销了驳回
1秒前
1秒前
秀丽雁风发布了新的文献求助10
1秒前
淡定小蜜蜂完成签到,获得积分10
2秒前
完美世界应助2936276825采纳,获得10
3秒前
王梅完成签到,获得积分10
4秒前
追寻梦之发布了新的文献求助10
4秒前
5秒前
秀丽雁风完成签到,获得积分10
6秒前
8秒前
9秒前
夕照古风发布了新的文献求助10
9秒前
科研通AI2S应助谭2113采纳,获得10
12秒前
momo完成签到,获得积分10
13秒前
AMENG发布了新的文献求助10
13秒前
乐空思举报姚老表求助涉嫌违规
13秒前
chongtse发布了新的文献求助10
14秒前
脑洞疼应助锡则宇采纳,获得10
15秒前
koong发布了新的文献求助10
15秒前
16秒前
林想完成签到 ,获得积分10
16秒前
17秒前
YY发布了新的文献求助10
20秒前
文献文献完成签到,获得积分10
22秒前
致恒夏发布了新的文献求助10
23秒前
23秒前
23秒前
喜东东完成签到,获得积分10
23秒前
斯文败类应助陈陈陈采纳,获得10
23秒前
24秒前
24秒前
李爱国应助晚塬采纳,获得10
25秒前
26秒前
乐观期待完成签到,获得积分10
26秒前
锡则宇发布了新的文献求助10
26秒前
27秒前
爆米花应助YanqiZhang采纳,获得10
28秒前
蜜儿发布了新的文献求助20
28秒前
考拉完成签到 ,获得积分10
29秒前
30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
Applied Min-Max Approach to Missile Guidance and Control 3000
Metallurgy at high pressures and high temperatures 2000
Inorganic Chemistry Eighth Edition 1200
High Pressures-Temperatures Apparatus 1000
Free parameter models in liquid scintillation counting 1000
Standards for Molecular Testing for Red Cell, Platelet, and Neutrophil Antigens, 7th edition 1000
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 6318562
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8134934
关于积分的说明 17053369
捐赠科研通 5373473
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2852379
邀请新用户注册赠送积分活动 1830192
关于科研通互助平台的介绍 1681830