Dendrite-free alkali metal electrodeposition from contact-ion-pair state induced by mixing alkaline earth cation

碱金属 枝晶(数学) 电解质 碱土金属 无机化学 阳极 化学 溶剂化 金属 溶剂 材料科学 电极 物理化学 有机化学 几何学 数学
作者
Hongyi Li,Masaki Murayama,Tetsu Ichitsubo
出处
期刊:Cell reports physical science [Elsevier BV]
卷期号:3 (6): 100907-100907 被引量:6
标识
DOI:10.1016/j.xcrp.2022.100907
摘要

Alkali metals are expected to be used for rechargeable metal anode batteries owing to their low electrode potentials and large capacities. However, they face the well-known fatal problem of “dendritic growth” while charging. Here, we present a detailed investigation on electrolytes where alkaline earth salts are introduced to inhibit dendrite growth in alkali metal electrodeposition. Specifically, focusing on CaTFSA2 as an exemplary additive, we reveal that dendrite-free morphology upon alkali metal electrodeposition can be attained by modifying the solvation structures in dual-cation electrolytes. Addition of Ca2+ promotes alkali cation (Li+ or Na+) to form the contact ion pairs (CIPs) with the counter anions, which replaces the solvent-separated ion pairs that commonly exist in single-cation electrolytes. The strong binding of the CIPs slows the desolvation kinetics of alkali cations and, consequently, realizes a severely constrained alkali metal electrodeposition in a reaction-limited process that is required for the dendrite-free morphology.

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
1秒前
lixinglei发布了新的文献求助10
5秒前
欣喜的高烽完成签到,获得积分10
5秒前
学不完了发布了新的文献求助10
7秒前
时迁完成签到 ,获得积分10
7秒前
鹊谣完成签到,获得积分10
10秒前
爱笑的保温杯关注了科研通微信公众号
14秒前
hyl关闭了hyl文献求助
15秒前
深情安青应助自由涵山采纳,获得10
19秒前
21秒前
talksilence完成签到,获得积分10
21秒前
AXX041795完成签到 ,获得积分10
24秒前
傻傻的飞丹完成签到 ,获得积分10
33秒前
luluw完成签到 ,获得积分10
34秒前
yyy完成签到 ,获得积分10
35秒前
li完成签到,获得积分10
36秒前
Ran完成签到 ,获得积分10
36秒前
36秒前
抗体药物偶联完成签到,获得积分10
39秒前
粗犷的储完成签到,获得积分10
39秒前
40秒前
40秒前
小钥匙完成签到 ,获得积分10
41秒前
42秒前
二飞完成签到,获得积分20
42秒前
Kao应助科研通管家采纳,获得10
44秒前
Kao应助科研通管家采纳,获得10
44秒前
lizishu应助科研通管家采纳,获得30
44秒前
科研小白发布了新的文献求助10
45秒前
传奇3应助科研通管家采纳,获得10
45秒前
45秒前
Kao应助科研通管家采纳,获得10
45秒前
Kao应助科研通管家采纳,获得10
45秒前
黎长江应助科研通管家采纳,获得10
45秒前
Kao应助科研通管家采纳,获得10
45秒前
45秒前
Imran完成签到,获得积分10
46秒前
cc完成签到,获得积分10
46秒前
脑洞疼应助二飞采纳,获得10
47秒前
立日心完成签到 ,获得积分10
48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
Health Psychology 800
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 510
Electric machines: theory, operating applications, and controls 500
The Analytical and Numerical Solution of Electric and Magnetic Fields 500
When Is Two-Stage Sample Robust Optimization Asymptotically Optimal? 500
Discerning Saints: Moralization of Intrinsic Motivation and Selective Prosociality at Work 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 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7592642
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9169893
关于积分的说明 19626436
捐赠科研通 7170541
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3267520
关于科研通互助平台的介绍 2432371
邀请新用户注册赠送积分活动 2260012