Electrophoretic Deposited Black Phosphorus on 3D Porous Current Collectors to Regulate Li Nucleation for Dendrite-Free Lithium Metal Anodes

材料科学 成核 法拉第效率 枝晶(数学) 阳极 锂(药物) 阴极 多孔性 金属泡沫 化学工程 电泳沉积 复合材料 电极 热力学 物理化学 化学 涂层 工程类 内分泌学 物理 几何学 医学 数学
作者
Yuan Wang,Hongqian Sang,Wenqi Zhang,Yuyang Qi,Rongxiang He,Bolei Chen,Weiwei Sun,Xingzhong Zhao,Dejun Fu,Yumin Liu
出处
期刊:ACS Applied Materials & Interfaces [American Chemical Society]
卷期号:12 (46): 51563-51572 被引量:40
标识
DOI:10.1021/acsami.0c16430
摘要

Li metal is considered a highly desirable anode for next-generation high-energy-density rechargeable lithium batteries. However, irregular Li dendrite formation and infinite relative volume changes prevent the commercial adoption of Li-metal anodes. Here, electrophoretic deposition of black phosphorus (BP) on commercial Cu foam (BP@Cu foam) is reported to regulate Li nucleation for the first time. First-principles calculations reveal that the unique two-dimensional (2D) structure of BP is beneficial to Li intercalation and propagation. Compared with the random Li nucleation and growth on bare Cu foam, Li ions are preferably confined into the BP layers, which induces uniform Li nucleation at the early stage of the Li deposition and guides the following lateral Li growth on BP@Cu foam. In addition, the three-dimensional (3D) porous and conductive framework of Cu foams further mitigate the volume change and dissipate the current density. Attributing to these merits, the BP@Cu foam exhibits significantly enhanced Coulombic efficiency and cycling stability compared with bare Cu foam. In the full-cell configuration paired with a Li4Ti5O12 or LiFePO4 cathode, the BP@Cu foam also boosts the battery performances. This work provides new insights into the development of BP and other elaborate 2D materials for achieving dendrite-free Li-metal anodes.
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
归尘发布了新的文献求助10
刚刚
乾巧发布了新的文献求助10
刚刚
浮游应助霸气咖啡豆采纳,获得10
刚刚
2秒前
3秒前
汉堡包应助133采纳,获得10
3秒前
3秒前
3秒前
SciGPT应助YE采纳,获得10
3秒前
WWWW完成签到,获得积分10
3秒前
blingl发布了新的文献求助10
4秒前
今后应助swallow采纳,获得10
4秒前
共享精神应助冷静的妙梦采纳,获得30
4秒前
酷波er应助jing采纳,获得10
5秒前
6秒前
6秒前
6秒前
Sunny完成签到 ,获得积分0
6秒前
6秒前
6秒前
小石完成签到,获得积分20
7秒前
坚定旭尧发布了新的文献求助10
7秒前
Lucas应助李666采纳,获得10
8秒前
WWWW发布了新的文献求助10
8秒前
无题发布了新的文献求助30
8秒前
脑洞疼应助刘禹彤采纳,获得10
9秒前
9秒前
科研通AI6应助傲娇时光采纳,获得10
9秒前
沉静的蜗牛完成签到,获得积分10
9秒前
10秒前
csd完成签到,获得积分10
10秒前
脓脓的桃子酱完成签到,获得积分10
10秒前
Hello应助Hitomi采纳,获得10
10秒前
英姑应助姿姿采纳,获得10
11秒前
闫什发布了新的文献求助10
11秒前
qq大魔王发布了新的文献求助10
11秒前
12秒前
12秒前
babyshelling完成签到 ,获得积分10
12秒前
情怀应助科研通管家采纳,获得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
Fermented Coffee Market 2000
PARLOC2001: The update of loss containment data for offshore pipelines 500
Critical Thinking: Tools for Taking Charge of Your Learning and Your Life 4th Edition 500
Phylogenetic study of the order Polydesmida (Myriapoda: Diplopoda) 500
A Manual for the Identification of Plant Seeds and Fruits : Second revised edition 500
Constitutional and Administrative Law 400
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 生物化学 物理 纳米技术 计算机科学 内科学 化学工程 复合材料 物理化学 基因 遗传学 催化作用 冶金 量子力学 光电子学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5263795
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4424197
关于积分的说明 13772509
捐赠科研通 4299277
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2358996
邀请新用户注册赠送积分活动 1355293
关于科研通互助平台的介绍 1316528