Macroscopically uniform interface layer with Li+ conductive channels for high-performance Li metal batteries

阳极 材料科学 法拉第效率 电解质 阴极 锂(药物) 金属锂 图层(电子) 氮化物 导电体 化学工程 电池(电) 纳米技术 复合材料 电极 化学 物理化学 功率(物理) 内分泌学 工程类 物理 医学 量子力学
作者
Qian Chen,Binyin Gao,Zhilin Yang,Yong Li,Qingwei Zhai,Yangyu Jia,Qiannan Zhang,Xiaokang Gu,Jinghan Zuo,Lei Wang,Tianshuai Wang,Pengbo Zhai,Cheng Yang,Yongji Gong
出处
期刊:Nature Communications [Nature Portfolio]
卷期号:15 (1) 被引量:12
标识
DOI:10.1038/s41467-024-54310-1
摘要

The numerous grainboundaries solid electrolyte interface, whether naturally occurring or artificially designed, leads to non-uniform Li metal deposition and consequently results in poor full-battery performance. Herein, a lithium-ion selective transport layer is reported to achieve a highly efficient and dendrite-free lithium metal anode. The layer-by-layer assembled protonated carbon nitride nanosheets present uniform macroscopical structure without grainboundaries. The carbon nitride with ordered pores in basal plane provides high-speed lithium-ion transport channels with low tortuosity. Consequently, the assembled 324 Wh kg−1 pouch cell exhibits 300 stable cycles with a capacity retention of 90.0% and an average Coulombic efficiency up to 99.7%. The ultra-dense Li metal anode makes current collector-free anode possible, achieving high energy density and long cycle life of a 7 Ah cell (506 Wh kg−1, 160 cycles). Thus, it is proved that a macroscopically uniform interface layer with lithium-ion conductive channels could achieve Li metal battery with promising application potential. Here, authors report a macroscopical grain boundary-free interface layer with microscopic Li + -selective conductive channels enables the ultra-dense Li metal deposition, resulting in a high energy density (506 Wh kg−1) and long cycle life (160 cycles) pouch cell performance.
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
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

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
An.完成签到,获得积分10
1秒前
1秒前
1秒前
嗷呜完成签到,获得积分10
2秒前
Lucas应助科研通管家采纳,获得10
2秒前
2秒前
隐形曼青应助科研通管家采纳,获得10
2秒前
科目三应助科研通管家采纳,获得10
2秒前
曹问旋发布了新的文献求助10
2秒前
科研通AI2S应助科研通管家采纳,获得10
2秒前
可靠安蕾发布了新的文献求助10
2秒前
隐形曼青应助科研通管家采纳,获得10
2秒前
思源应助科研通管家采纳,获得10
2秒前
科研通AI6应助科研通管家采纳,获得10
3秒前
ding应助科研通管家采纳,获得10
3秒前
研友_VZG7GZ应助科研通管家采纳,获得30
3秒前
3秒前
隐形曼青应助科研通管家采纳,获得10
3秒前
Ava应助科研通管家采纳,获得10
3秒前
3秒前
大个应助科研通管家采纳,获得10
3秒前
月来越好应助科研通管家采纳,获得20
3秒前
ding应助科研通管家采纳,获得10
4秒前
感动的樱应助科研通管家采纳,获得20
4秒前
SciGPT应助魁梧的醉波采纳,获得10
4秒前
隐形曼青应助科研通管家采纳,获得10
4秒前
4秒前
4秒前
4秒前
4秒前
兆吉完成签到 ,获得积分10
6秒前
科研通AI6应助elf采纳,获得30
6秒前
7秒前
8秒前
8秒前
9秒前
打打应助小狮子采纳,获得10
9秒前
10秒前
猫科动物完成签到,获得积分10
11秒前
11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
高温高圧下融剤法によるダイヤモンド単結晶の育成と不純物の評価 5000
Treatise on Geochemistry (Third edition) 1600
Vertebrate Palaeontology, 5th Edition 500
ISO/IEC 24760-1:2025 Information security, cybersecurity and privacy protection — A framework for identity management 500
碳捕捉技术能效评价方法 500
Optimization and Learning via Stochastic Gradient Search 500
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 内科学 生物化学 物理 计算机科学 纳米技术 遗传学 基因 复合材料 化学工程 物理化学 病理 催化作用 免疫学 量子力学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 4716196
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4078291
关于积分的说明 12613067
捐赠科研通 3781756
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2088916
邀请新用户注册赠送积分活动 1115172
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 992352