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
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
大幅提高文件上传限制,最高150M (2024-4-1)

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
落落完成签到,获得积分10
1秒前
CHEM_XIE完成签到,获得积分10
2秒前
黑布林大李子完成签到,获得积分0
2秒前
张小度ever完成签到 ,获得积分10
5秒前
xixidong完成签到 ,获得积分10
8秒前
Ulrica完成签到,获得积分10
11秒前
完美世界应助欢喜雅蕊采纳,获得10
12秒前
小茗同学应助biofresh采纳,获得30
13秒前
LHZ完成签到,获得积分10
14秒前
15秒前
李爱国应助海孩子采纳,获得50
15秒前
脑洞疼应助笔花医镜采纳,获得20
18秒前
sherry完成签到 ,获得积分10
18秒前
19秒前
chengli完成签到,获得积分10
20秒前
背后的白山完成签到,获得积分10
22秒前
23秒前
huan900926发布了新的文献求助10
23秒前
欢喜雅蕊发布了新的文献求助10
25秒前
汉朝老橙完成签到,获得积分0
26秒前
28秒前
jzhou88完成签到,获得积分10
28秒前
深情安青应助李佳慧采纳,获得10
30秒前
苽峰完成签到,获得积分10
34秒前
richardzhang1984完成签到 ,获得积分10
34秒前
35秒前
haralee完成签到 ,获得积分10
37秒前
李雨珍完成签到,获得积分10
37秒前
entang完成签到,获得积分10
37秒前
Ding-Ding完成签到,获得积分10
38秒前
oaixlittle完成签到,获得积分10
40秒前
huan900926完成签到,获得积分10
41秒前
王翎力完成签到,获得积分10
42秒前
飞龙在天完成签到,获得积分10
44秒前
李雨珍发布了新的文献求助10
47秒前
海孩子完成签到,获得积分10
47秒前
prosperp应助科研通管家采纳,获得10
49秒前
danio112应助科研通管家采纳,获得30
49秒前
李佳慧完成签到,获得积分10
50秒前
温柔梦松完成签到 ,获得积分10
52秒前
高分求助中
Production Logging: Theoretical and Interpretive Elements 2000
Very-high-order BVD Schemes Using β-variable THINC Method 1200
BIOLOGY OF NON-CHORDATES 1000
进口的时尚——14世纪东方丝绸与意大利艺术 Imported Fashion:Oriental Silks and Italian Arts in the 14th Century 800
Autoregulatory progressive resistance exercise: linear versus a velocity-based flexible model 550
The Collected Works of Jeremy Bentham: Rights, Representation, and Reform: Nonsense upon Stilts and Other Writings on the French Revolution 320
Generative AI in Higher Education 300
热门求助领域 (近24小时)
化学 医学 生物 材料科学 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 基因 遗传学 物理化学 催化作用 细胞生物学 免疫学 冶金
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3356934
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2980550
关于积分的说明 8694751
捐赠科研通 2662241
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1457702
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 674849
邀请新用户注册赠送积分活动 665815