Interfacial “Single‐Atom‐in‐Defects” Catalysts Accelerating Li + Desolvation Kinetics for Long‐Lifespan Lithium‐Metal Batteries

法拉第效率 材料科学 成核 阳极 电解质 化学工程 枝晶(数学) 扩散 催化作用 锂(药物) 电池(电) 阴极 纳米技术 物理化学 电极 化学 热力学 几何学 生物化学 有机化学 功率(物理) 内分泌学 工程类 物理 医学 数学
作者
Jian Wang,Jing Zhang,Jian Wu,Min Joon Huang,Lujie Jia,Linge Li,Yongzheng Zhang,Hongfei Hu,Fangqi Liu,Qinghua Guan,Meinan Liu,Henry Adenusi,Hongzhen Lin,Stefano Passerini
出处
期刊:Advanced Materials [Wiley]
卷期号:35 (39): e2302828-e2302828 被引量:119
标识
DOI:10.1002/adma.202302828
摘要

Abstract The lithium‐metal anode is a promising candidate for realizing high‐energy‐density batteries owing to its high capacity and low potential. However, several rate‐limiting kinetic obstacles, such as the desolvation of Li + solvation structure to liberate Li + , Li 0 nucleation, and atom diffusion, cause heterogeneous spatial Li‐ion distribution and fractal plating morphology with dendrite formation, leading to low Coulombic efficiency and depressive electrochemical stability. Herein, differing from pore sieving effect or electrolyte engineering, atomic iron anchors to cation vacancy‐rich Co 1− x S embedded in 3D porous carbon (SAFe/CVRCS@3DPC) is proposed and demonstrated as catalytic kinetic promoters. Numerous free Li ions are electrocatalytically dissociated from the Li + solvation complex structure for uniform lateral diffusion by reducing desolvation and diffusion barriers via SAFe/CVRCS@3DPC, realizing smooth dendrite‐free Li morphologies, as comprehensively understood by combined in situ/ex situ characterizations. Encouraged by SAFe/CVRCS@3DPC catalytic promotor, the modified Li‐metal anodes achieve smooth plating with a long lifespan (1600 h) and high Coulombic efficiency without any dendrite formation. Paired with the LiFePO 4 cathode, the full cell (10.7 mg cm −2 ) stabilizes a capacity retention of 90.3% after 300 cycles at 0.5 C, signifying the feasibility of using interfacial catalysts for modulating Li behaviors toward practical applications.
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
刚刚
彭于晏的应助被喃喃采纳,获得10
1秒前
皮皮发布了新的文献求助10
1秒前
胆大的红糖的应助被CC采纳,获得20
2秒前
干净老姆完成签到,获得积分10
4秒前
小池同学发布了新的文献求助10
4秒前
lilyyyy发布了新的文献求助30
5秒前
5秒前
5秒前
Herbert完成签到,获得积分10
5秒前
Akim的应助被科研通管家采纳,获得10
7秒前
7秒前
Orange的应助被科研通管家采纳,获得10
7秒前
共享精神的应助被科研通管家采纳,获得30
7秒前
思源的应助被科研通管家采纳,获得10
7秒前
8秒前
8秒前
何休槊完成签到,获得积分10
8秒前
9秒前
9秒前
Grace发布了新的文献求助10
9秒前
烫水一壶完成签到 ,获得积分10
10秒前
10秒前
Spteer完成签到,获得积分10
10秒前
哈哈哈发布了新的文献求助10
10秒前
Sherry完成签到,获得积分10
12秒前
always发布了新的文献求助10
12秒前
可爱的函函的应助被qqshown采纳,获得10
13秒前
甜美静白完成签到,获得积分10
13秒前
核桃发布了新的文献求助10
14秒前
皮皮完成签到,获得积分10
14秒前
14秒前
科研通AI6.4的应助被Z233采纳,获得10
15秒前
16秒前
16秒前
16秒前
123的应助被AsahiKokura214采纳,获得50
16秒前
学术蝗虫完成签到 ,获得积分10
17秒前
17秒前
17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
Energie-Contracting 1500
Klimaschutzrecht durch den Energiesektor im Mehrebenensystem – Ein Rechtsvergleich 1000
Représentation chimique de la structure des kérogènes et des asphaltènes en fonction de leur origine et de leur degré d'évolution 800
Oncology Clinical Trials: Successful Design, Conduct, and Analysis, Second Edition 800
Stochastic Models in Operations Research,Vol. 2 600
Elektrische Feldverteilung in gasisolierten Anlagen unter Gleichspannungsbelastung 550
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 计算机科学 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 物理 复合材料 内科学 催化作用 光电子学 人工智能 细胞生物学 无机化学 物理化学 数学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 8059325
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9484137
关于积分的说明 21324551
捐赠科研通 7627424
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3395341
关于科研通互助平台的介绍 2526255
邀请新用户注册赠送积分活动 2433786