Electrical Conductivity Gradient Based on Heterofibrous Scaffolds for Stable Lithium‐Metal Batteries

材料科学 法拉第效率 成核 阳极 阴极 锂(药物) 电镀(地质) 化学工程 多物理 电流密度 电化学电位 电导率 电极 电化学 电阻率和电导率 金属 冶金 热力学 医学 化学 电气工程 工程类 物理化学 内分泌学 物理 量子力学 有限元法 地球物理学 地质学
作者
Sang‐Ho Hong,Dae‐Han Jung,Jung‐Hwan Kim,Yong‐Hyeok Lee,Sung‐Ju Cho,Sang Hoon Joo,Hyun‐Wook Lee,Ki‐Suk Lee,Sang‐Young Lee
出处
期刊:Advanced Functional Materials [Wiley]
卷期号:30 (14) 被引量:112
标识
DOI:10.1002/adfm.201908868
摘要

Abstract The inability to guide the nucleation locations of electrochemically deposited Li has long been considered the main factor limiting the utilization of high‐energy‐density Li‐metal batteries. In this study, an electrical conductivity gradient interfacial host comprising 1D high conductivity copper nanowires and nanocellulose insulating layers is used in stable Li‐metal anodes. The conductivity gradient system guides the nucleation sites of Li‐metal to be directed during electrochemical plating. Additionally, the controlled parameter of the intermediate layer affects the highly stable Li‐metal plating. The electrochemical behavior is confirmed through experiments associated with the COMSOL Multiphysics simulation data. The distributed Li‐ion reaction flux resulting from the controlled electrical conductivity enables stable cycling for more than 250 cycles at 1 mA cm −2 . The gradient system effectively suppresses dendrite growth even at a high current density of 5 mA cm −2 and ensures Li plating and stripping with ultra‐long‐term stability. To demonstrate the high‐energy‐density full‐cell application of the developed anode, it is paired with the LiNi 0.8 Co 0.1 Mn 0.1 O 2 cathode. The cells demonstrate a high capacity retention of 90% with an extremely high Coulombic efficiency of 99.8% over 100 cycles. These results shed light on the formidable challenges involved in exploiting the engineering aspects of high‐energy‐density Li‐metal 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
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
Chan完成签到,获得积分10
刚刚
Ariana1999完成签到,获得积分10
刚刚
洒脱发布了新的文献求助10
刚刚
酷酷向日葵应助切三茜采纳,获得10
1秒前
2秒前
彪悍的熊猫完成签到,获得积分10
3秒前
susu完成签到,获得积分20
3秒前
3秒前
搜集达人应助yzx采纳,获得10
3秒前
彭于晏应助含糊的冰安采纳,获得10
4秒前
积极亦竹发布了新的文献求助10
4秒前
强求发布了新的文献求助10
4秒前
大力的灵雁应助flyta采纳,获得10
4秒前
天天快乐应助hatW采纳,获得10
5秒前
6秒前
Xue_wenqiang完成签到,获得积分10
6秒前
7秒前
Wendy完成签到,获得积分10
7秒前
科研通AI6.2应助晴朗泥泞采纳,获得10
7秒前
洒脱完成签到,获得积分10
7秒前
8秒前
8秒前
8秒前
8秒前
211完成签到,获得积分10
9秒前
顺利凌寒完成签到,获得积分10
9秒前
根酱发布了新的文献求助10
10秒前
Pytong完成签到,获得积分10
10秒前
科研通AI6.1应助科研狗采纳,获得10
11秒前
After完成签到,获得积分10
11秒前
Akim应助积极亦竹采纳,获得10
12秒前
Kyrie完成签到,获得积分10
12秒前
夏瑞发布了新的文献求助10
13秒前
梦梦发布了新的文献求助10
13秒前
宋睿发布了新的文献求助10
13秒前
ssq完成签到,获得积分10
13秒前
苏11完成签到,获得积分10
13秒前
SimpleKwee应助102938采纳,获得20
13秒前
烟尘之上发布了新的文献求助10
13秒前
liu.lzy发布了新的文献求助10
13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
Picture this! Including first nations fiction picture books in school library collections 2000
The Cambridge History of China: Volume 4, Sui and T'ang China, 589–906 AD, Part Two 1500
Cowries - A Guide to the Gastropod Family Cypraeidae 1200
Quality by Design - An Indispensable Approach to Accelerate Biopharmaceutical Product Development 800
Signals, Systems, and Signal Processing 610
The Oxford Handbook of Archaeology and Language 500
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 6393780
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8208835
关于积分的说明 17379904
捐赠科研通 5446900
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2879741
邀请新用户注册赠送积分活动 1856202
关于科研通互助平台的介绍 1698963