Dendrite‐Free and Long‐Cycling Lithium Metal Battery Enabled by Ultrathin, 2D Shield‐Defensive, and Single Lithium‐Ion Conducting Polymeric Membrane

材料科学 金属锂 锂(药物) 枝晶(数学) 电池(电) 纳米技术 自行车 离子 锂离子电池 金属 电解质 化学工程 无机化学 电极 冶金 有机化学 化学 物理化学 功率(物理) 考古 内分泌学 工程类 物理 历史 医学 量子力学 生物化学 数学 几何学
作者
Qiantong Liu,Ruliang Liu,Yin Cui,Minghong Zhou,Junkui Zeng,Bingna Zheng,Shaohong Liu,Youlong Zhu,Dingcai Wu
出处
期刊:Advanced Materials [Wiley]
卷期号:34 (33): e2108437-e2108437 被引量:52
标识
DOI:10.1002/adma.202108437
摘要

Polymeric membranes are considered as promising materials to realize safe and long-life lithium metal batteries (LMBs). However, they are usually based on soft 1D linear polymers and thus cannot effectively inhibit piercing of lithium dendrites at high current density. Herein, single lithium-ion conducting molecular brushes (GO-g-PSSLi) are successfully designed and fabricated with a new 2D "soft-hard-soft" hierarchical structure by grafting hairy lithium polystyrenesulfonate (PSSLi) chains on both sides of graphene oxide (GO) sheets. The ultrathin GO-g-PSSLi membrane is further constructed by evaporation-induced layer-by-layer self-assembly of GO-g-PSSLi molecular brushes. Unlike conventional soft 1D linear polymeric structure, the rigid 2D extended aromatic structure of intralayer GO backbones can bear the shield effect of preventing the dendrites possibly generated at high current density from piercing. More importantly, such a shield effect can be significantly strengthened by layer-by-layer stacking of 2D molecular brushes. On the other hand, the 3D interconnected interlayer channels and the soft single lithium-ion conducting PSSLi side-chains on the surface of channels provide rapid lithium-ion transportation pathways and homogenize lithium-ion flux. As a result, LMBs with GO-g-PSSLi membrane possess long-term reversible lithium plating/striping (6 months) at high current density.
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
SHI驳回了顾矜应助
刚刚
刚刚
风笛发布了新的文献求助10
1秒前
HFH举报文献文献求助涉嫌违规
3秒前
李健应助昨日旧梦53采纳,获得10
3秒前
4秒前
czcz-sustech发布了新的文献求助10
4秒前
向媛完成签到,获得积分10
5秒前
antinomy完成签到,获得积分10
6秒前
6秒前
6秒前
8秒前
8秒前
8秒前
踏实的听白完成签到,获得积分20
9秒前
10秒前
研友_8Wz5MZ完成签到,获得积分10
10秒前
Orange应助丁庆亮采纳,获得30
10秒前
10秒前
lcy发布了新的文献求助10
11秒前
韩佃晖发布了新的文献求助10
12秒前
大个应助矮小的醉香采纳,获得10
12秒前
12秒前
13秒前
旺仔小高发布了新的文献求助30
14秒前
机灵幻天发布了新的文献求助10
14秒前
机灵依瑶完成签到,获得积分10
14秒前
14秒前
luo完成签到,获得积分20
14秒前
15秒前
15秒前
16秒前
16秒前
Ausia发布了新的文献求助10
16秒前
科研通AI6.4应助come采纳,获得200
17秒前
flystone发布了新的文献求助10
17秒前
17秒前
充电宝应助洁净雨采纳,获得10
18秒前
18秒前
下水道完成签到,获得积分10
19秒前
高分求助中
The Graphene Handbook (2019 Edition) 800
Signals, Systems, and Signal Processing 610
IEST-RP-CC018: Cleanroom Cleaning and Sanitization: Operating and Monitoring Procedures 600
Fundamentals of Pharmaceutical and Biologics Regulations: A Global Perspective, Second Edition 600
久松真一著作集〈第5巻〉禅と芸術 500
Fundamentals of Modern Mathematics: A Practical Review (Dover Books on Mathematics) 500
Cold War Transcended: Australia's China Policy, 1949-1990 470
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 6601068
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8369713
关于积分的说明 17914067
捐赠科研通 5756697
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2954635
邀请新用户注册赠送积分活动 1929759
关于科研通互助平台的介绍 1825639