In-situ construction of lithiophilic interphase in vertical micro-channels of 3D copper current collector for high performance lithium-metal batteries

材料科学 阳极 相间 阴极 成核 集电器 电极 金属锂 化学工程 剥离(纤维) 纳米技术 电解质 基质(水族馆) 金属 电镀(地质) 锂(药物) 电流密度 复合材料 冶金 电气工程 化学 地球物理学 有机化学 物理化学 内分泌学 工程类 地质学 物理 海洋学 生物 医学 量子力学 遗传学
作者
Junru Wang,Mengmeng Wang,Fang Chen,Yixuan Li,Li-ming Zhang,Yu Zhao,Chunhua Chen
出处
期刊:Energy Storage Materials [Elsevier BV]
卷期号:34: 22-27 被引量:42
标识
DOI:10.1016/j.ensm.2020.09.002
摘要

Although the great demand for high-energy-density batteries has inspired the renewed interest of rechargeable lithium metal batteries that use metallic lithium as the anode, short lifespan and serious safety risks caused by the substantial volume change of the Li electrode during plating/stripping and the uncontrollable growth of Li dendrites are two main issues of Li metal anode. In this study, a new 3D Cu current collector with a pore structure of vertical micro-channels coated with a lithiophilic Li-Sb interphase is prepared via a facile synthesis procedure. The introduced lithiophilic interphase can dramatically reduce the Li nucleation barrier to inhibit the formation of Li dendrites. The vertical micro-channels pore structure can effectively lower the local current density to regulate a smooth Li deposition. Consequently, the symmetrical cells with the hybrid architecture substrate demonstrates an ultra-long lifespan over 2000 h at 12 mA cm −2 for 12 mAh cm −2 . Full cells made of such a 3D copper supported Li anode coupled with a LiFePO 4 cathode with a similar architeture can achieve a remarkable retention of 91.23% at a high areal capacity (~ 6 mAh cm −2 ) over 150 cycles under a harsh condition (low N/P capacity ratio of 1.5). Table of contents: A new 3D hybrid architecture with vertical micro-channels and lithiphilic Li-Sb interphase is designed for lithium-metal batteries. Vertical micro-channels are beneficial to decrease the local current density to avoid charge accumulation and lithiliphlic interphase can dramatically reduce the Li nucleation barrier to achieve high performance dendrite-free Li metal anode.
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
搞怪莫茗完成签到,获得积分10
3秒前
危机的曼香完成签到,获得积分10
6秒前
平常莹芝完成签到,获得积分0
6秒前
按时毕业完成签到,获得积分10
6秒前
6秒前
赘婿应助真精彩嗝采纳,获得10
7秒前
8秒前
mushiyu完成签到 ,获得积分10
8秒前
8秒前
傲娇的秋莲完成签到,获得积分10
9秒前
9秒前
ant完成签到,获得积分10
10秒前
12秒前
dawd12完成签到,获得积分10
13秒前
Lizhuo完成签到,获得积分10
13秒前
852应助雨夜星宇采纳,获得10
13秒前
vv发布了新的文献求助10
14秒前
Mushiyu完成签到 ,获得积分10
14秒前
午木完成签到,获得积分10
14秒前
1111完成签到,获得积分10
15秒前
VirgoYn完成签到,获得积分0
16秒前
zengzeng完成签到,获得积分10
16秒前
fanch1122完成签到,获得积分10
16秒前
x_x完成签到,获得积分10
17秒前
mryun完成签到,获得积分10
17秒前
zzz完成签到 ,获得积分10
18秒前
天阳完成签到,获得积分10
18秒前
张菲菲完成签到,获得积分10
18秒前
开心果大王完成签到,获得积分10
18秒前
皑似山上雪完成签到,获得积分0
19秒前
254237160完成签到 ,获得积分10
20秒前
卡布达完成签到,获得积分10
21秒前
21秒前
22秒前
浮游应助科研通管家采纳,获得10
22秒前
共享精神应助科研通管家采纳,获得10
22秒前
ding应助科研通管家采纳,获得10
22秒前
真精彩嗝发布了新的文献求助10
22秒前
22秒前
浮游应助科研通管家采纳,获得10
22秒前
高分求助中
Signals, Systems, and Signal Processing 610
Annie Ernaux: De la perte au corps glorieux 600
Petrology and Plate Tectonics,2025 500
Direct and Iterative Linear System Solvers 400
Cardiopulmonary Bypass and Mechanical Support: Principles and Practice, Fifth Edition 400
Circular Polar Constellations Providing Continuous Single or Multiple Coverage Above a Specified Latitude 400
Burger's Medicinal Chemistry and Drug Discovery 400
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 6760333
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8487164
关于积分的说明 18090033
捐赠科研通 6045076
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3010366
邀请新用户注册赠送积分活动 1987188
关于科研通互助平台的介绍 1960926