A Superior Lithiophilic and Robust Composite Interface Layer for Dendrite- and Anode-Free Lithium Metal Batteries

阳极 材料科学 法拉第效率 阴极 复合数 锂(药物) 电解质 原子层沉积 化学工程 图层(电子) 成核 涂层 复合材料 纳米技术 电极 化学 工程类 医学 内分泌学 物理化学 有机化学
作者
Yang Chen,Yan Jiang,Yuanyuan Yu,Yuna Zhao,Jiadeng Zhu,Mengjin Jiang
出处
期刊:ACS applied energy materials [American Chemical Society]
卷期号:8 (1): 581-590 被引量:5
标识
DOI:10.1021/acsaem.4c02757
摘要

Anode-free lithium metal batteries (AFLMBs) are highly effective for enhancing the battery energy density. However, the unstable interface between the lithium metal anode and electrolyte compromises the reversibility of lithium deposition and stripping processes, ultimately limiting the cycle life of AFLMBs. To address this challenge, we developed a straightforward method involving coating a copper current collector with a composite layer. This layer comprises high-dielectric, high-modulus LiF nanoparticles combined with highly ion-conductive, robust polyoxadiazole (POD) material. Meanwhile, POD can be reduced to PODn– at low potential. Hence, the resulting LiF@PODn– composite film exhibits strong lithium-ion adsorption and a high lithium-ion transference number, facilitating improved lithium-ion transport, nucleation, and deposition. At a deposition capacity of 1 mAh cm–2, the Cu/Li half-cell achieved an impressive Coulombic efficiency (CE) of 99.1% after 500 cycles. In subsequent full-cell tests utilizing a high-loading LiFePO4 (LFP) cathode (12.3 mg cm–2), the capacity retention remains substantial at 74.1% over 300 cycles. Similarly, in full-cell testing with a LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2 (NCM811) cathode at a 3 mAh cm–2 areal capacity, the average CE reaches 99.5% over 150 cycles with a capacity retention rate of 82.3%. This unique polymer composite interface layer design provides an effective strategy for advancing AFLMB technology.
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
1秒前
星辰大海应助wuqs采纳,获得10
2秒前
111完成签到 ,获得积分10
2秒前
机智的青柏完成签到 ,获得积分10
3秒前
桐桐应助Jim luo采纳,获得10
3秒前
BB完成签到,获得积分20
4秒前
坚强的缘分完成签到,获得积分10
5秒前
浮游应助wjw采纳,获得10
6秒前
浮游应助wjw采纳,获得10
6秒前
浮游应助wjw采纳,获得10
6秒前
Lee完成签到,获得积分10
7秒前
纯真的醉柳完成签到,获得积分10
7秒前
十五完成签到,获得积分10
9秒前
李燕伟完成签到 ,获得积分10
9秒前
10秒前
苏以禾完成签到 ,获得积分10
12秒前
12秒前
冷冷完成签到 ,获得积分10
13秒前
怀南完成签到 ,获得积分10
14秒前
Jim luo发布了新的文献求助10
16秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
18秒前
wjw完成签到,获得积分10
18秒前
乌云乌云快走开完成签到,获得积分10
19秒前
1111chen完成签到 ,获得积分10
19秒前
蓝韵完成签到,获得积分10
20秒前
matt完成签到,获得积分10
21秒前
舒克完成签到,获得积分10
23秒前
23秒前
Jim luo完成签到,获得积分10
23秒前
25秒前
高大以南完成签到,获得积分10
25秒前
hbj完成签到,获得积分10
25秒前
丽丽完成签到 ,获得积分10
28秒前
忧郁的猪鼻子完成签到 ,获得积分10
28秒前
明亮谷波发布了新的文献求助10
29秒前
qiqi完成签到,获得积分10
29秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
31秒前
小杭76完成签到,获得积分0
33秒前
34秒前
家雁菱完成签到,获得积分10
34秒前
高分求助中
Encyclopedia of Immunobiology Second Edition 5000
Clinical Microbiology Procedures Handbook, Multi-Volume, 5th Edition 临床微生物学程序手册,多卷,第5版 2000
List of 1,091 Public Pension Profiles by Region 1621
Les Mantodea de Guyane: Insecta, Polyneoptera [The Mantids of French Guiana] | NHBS Field Guides & Natural History 1500
The Victim–Offender Overlap During the Global Pandemic: A Comparative Study Across Western and Non-Western Countries 1000
Lloyd's Register of Shipping's Approach to the Control of Incidents of Brittle Fracture in Ship Structures 1000
Brittle fracture in welded ships 1000
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 生物 医学 工程类 计算机科学 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 复合材料 内科学 化学工程 人工智能 催化作用 遗传学 数学 基因 量子力学 物理化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5584850
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4668735
关于积分的说明 14771737
捐赠科研通 4616005
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2530253
邀请新用户注册赠送积分活动 1499111
关于科研通互助平台的介绍 1467590