Balancing interfacial reactions to achieve long cycle life in high-energy lithium metal batteries

电解质 阳极 相间 阴极 材料科学 电化学 锂(药物) 电池(电) 电极 储能 化学工程 金属锂 化学 热力学 物理 工程类 内分泌学 物理化学 功率(物理) 生物 医学 遗传学
作者
Chaojiang Niu,Dianying Liu,Joshua Lochala,Cassidy Anderson,Xia Cao,Mark Gross,Wu Xu,Ji‐Guang Zhang,M. Stanley Whittingham,Jie Xiao,Jun Liu
出处
期刊:Nature Energy [Nature Portfolio]
卷期号:6 (7): 723-732 被引量:435
标识
DOI:10.1038/s41560-021-00852-3
摘要

The rechargeable lithium metal battery has attracted wide attention as a next-generation energy storage technology. However, simultaneously achieving high cell-level energy density and long cycle life in realistic batteries is still a great challenge. Here we investigate the degradation mechanisms of Li || LiNi0.6Mn0.2Co0.2O2 pouch cells and present fundamental linkages among Li thickness, electrolyte depletion and the structure evolution of solid–electrolyte interphase layers. Different cell failure processes are discovered when tuning the anode to cathode capacity ratio in compatible electrolytes. An optimal anode to cathode capacity ratio of 1:1 emerges because it balances well the rates of Li consumption, electrolyte depletion and solid–electrolyte interphase construction, thus decelerating the increase of cell polarization and extending cycle life. Contrary to conventional wisdom, long cycle life is observed by using ultra-thin Li (20 µm) in balanced cells. A prototype 350 Wh kg−1 pouch cell (2.0 Ah) achieves over 600 long stable cycles with 76% capacity retention without a sudden cell death.
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
刚刚
刚刚
苹果发布了新的文献求助10
1秒前
小艳胡发布了新的文献求助10
1秒前
1秒前
鹿子完成签到 ,获得积分10
1秒前
1秒前
1秒前
zJx丶发布了新的文献求助10
2秒前
desperado完成签到 ,获得积分10
3秒前
榜一大哥的负担完成签到 ,获得积分10
3秒前
奈何人生发布了新的文献求助10
3秒前
3秒前
Yang完成签到,获得积分10
3秒前
冰冰完成签到,获得积分20
4秒前
wufel完成签到,获得积分10
4秒前
JKJ发布了新的文献求助10
4秒前
121发布了新的文献求助10
4秒前
5秒前
5秒前
6秒前
李健应助张润泽采纳,获得10
6秒前
IETPer发布了新的文献求助10
6秒前
6秒前
欣喜访旋发布了新的文献求助10
6秒前
7秒前
汉堡包应助ouyggg采纳,获得10
7秒前
冰冰发布了新的文献求助10
7秒前
背后的桐发布了新的文献求助10
8秒前
小二郎应助lzx采纳,获得10
9秒前
9秒前
9秒前
9秒前
9秒前
昏睡的蟠桃应助杨旭采纳,获得100
10秒前
Change_Jing完成签到,获得积分10
10秒前
10秒前
沉海发布了新的文献求助30
11秒前
11秒前
杭啊发布了新的文献求助10
12秒前
高分求助中
A new approach to the extrapolation of accelerated life test data 1000
Handbook of Marine Craft Hydrodynamics and Motion Control, 2nd Edition 500
‘Unruly’ Children: Historical Fieldnotes and Learning Morality in a Taiwan Village (New Departures in Anthropology) 400
Indomethacinのヒトにおける経皮吸収 400
Phylogenetic study of the order Polydesmida (Myriapoda: Diplopoda) 370
基于可调谐半导体激光吸收光谱技术泄漏气体检测系统的研究 350
Robot-supported joining of reinforcement textiles with one-sided sewing heads 320
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 内科学 纳米技术 计算机科学 化学工程 复合材料 遗传学 基因 物理化学 催化作用 冶金 细胞生物学 免疫学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3987021
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3529365
关于积分的说明 11244629
捐赠科研通 3267729
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1803932
邀请新用户注册赠送积分活动 881223
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 808635