Lithiated NiCo2O4 Nanorods Anchored on 3D Nickel Foam Enable Homogeneous Li Plating/Stripping for High-Power Dendrite-Free Lithium Metal Anode

材料科学 枝晶(数学) 锂(药物) 阳极 剥离(纤维) 电极 纳米棒 成核 电镀(地质) 集电器 法拉第效率 化学工程 电流密度 复合材料 电化学 金属 电解质 阴极 纳米技术 金属锂 涂层 冶金 工程类 化学 有机化学 物理化学 内分泌学 几何学 地质学 物理 医学 量子力学 数学 地球物理学
作者
Xintang Huang,Xiaoyu Feng,Ben Zhang,Zaiyi Liao,Shi-Chang Zhang,Biao Gao,Paul K. Chu,Kaifu Huo
出处
期刊:ACS Applied Materials & Interfaces [American Chemical Society]
卷期号:11 (35): 31824-31831 被引量:37
标识
DOI:10.1021/acsami.9b08438
摘要

Lithium (Li) metal is one of the promising anode materials in the next-generation high-energy batteries, but Li dendrite growth and a big volume change during cycling result in low Coulombic efficiency (CE), short lifespan, and safety hazards, thereby impeding practical implementation of Li in rechargeable batteries. Herein, we report a highly stable and dendrite-free Li metal anode based on a three-dimensional (3D) conductive and lithiophilic scaffold comprising lithiated NiCo2O4 nanorods grown on nickel foam (LNCO/Ni). The nanorods grown on 3D Ni foam with a large surface area effectively reduce the averaged electrical current in the electrode, and the conformal Li2O coating produced in situ on the lithiated NiCo2O4 nanorods provides the surface lithiophilicity enabling stable Li plating/stripping without Li dendrite growth even at a high current density of 5 mA cm–2. The LNCO/Ni–Li anode shows a low voltage hysteresis of 16 mV, high CE of 98.7%, and stable cycling without obvious voltage fluctuation for over 500 cycles (1000 h) at a current density of 1 mA cm–2. Specifically, for a scalable Li loading of 20 mA h cm–2 on LNCO/Ni, no growth of Li dendrite and electrode thickness fluctuations are observed. The full cell consisting of the LNCO/Ni–Li anode and the LiFePO4 cathode exhibits a high rate capability and CE as high as 99.6% for more than 160 cycles. Our study reveals a new strategy to develop stable Li-metal anodes for high-energy batteries.
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
Mida发布了新的文献求助10
1秒前
1秒前
interest-li发布了新的文献求助10
2秒前
2秒前
2秒前
3秒前
安详问筠完成签到 ,获得积分10
3秒前
晴天发布了新的文献求助10
4秒前
4秒前
豆丁发布了新的文献求助50
5秒前
5秒前
cctv18应助科研通管家采纳,获得10
6秒前
benben055应助喻诗云采纳,获得10
6秒前
ding应助科研通管家采纳,获得10
6秒前
秋雪瑶应助科研通管家采纳,获得10
6秒前
从容馒头发布了新的文献求助10
6秒前
所所应助科研通管家采纳,获得10
6秒前
tangyong完成签到,获得积分10
6秒前
cctv18应助科研通管家采纳,获得10
6秒前
6秒前
7秒前
7秒前
7秒前
青栞应助@你。采纳,获得10
8秒前
细雨带风吹完成签到,获得积分10
8秒前
8秒前
bkagyin应助王力宏弟弟采纳,获得10
9秒前
随机发布了新的文献求助10
9秒前
9秒前
10秒前
10秒前
10秒前
郭大锅完成签到,获得积分10
11秒前
11秒前
12秒前
眼睛大颖发布了新的文献求助10
12秒前
林夏发布了新的文献求助10
12秒前
小马甲应助泡泡冻奶茶采纳,获得10
13秒前
13秒前
lee发布了新的文献求助10
13秒前
高分求助中
Thermodynamic data for steelmaking 3000
Teaching Social and Emotional Learning in Physical Education 900
Structured Clinical Interview for DSM-IV-TR Axis I Disorders, Research Version, Patient Edition With Psychotic Screen (SCID-I/P W/ PSY SCREEN) 400
Lexique et typologie des poteries: pour la normalisation de la description des poteries (Full Book) 400
Cardiology: Board and Certification Review 300
Transformerboard III 300
Chapter 6 - Application of membrane-based hybrid process on paint industry wastewater treatment 200
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 有机化学 工程类 生物化学 纳米技术 物理 内科学 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 电极 光电子学 量子力学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 2356812
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2063714
关于积分的说明 5150839
捐赠科研通 1793232
什么是DOI,文献DOI怎么找? 895602
版权声明 557448
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 478066