Interface engineering enabling thin lithium metal electrodes down to 0.78 μm for garnet-type solid-state batteries

锂(药物) 电极 材料科学 电池(电) 金属 金属锂 薄膜 化学工程 纳米技术 化学 阳极 冶金 物理化学 医学 工程类 内分泌学 功率(物理) 物理 量子力学
作者
Weijie Ji,Bi Luo,Qi Wang,Guihui Yu,Zixun Zhang,Yi Tian,Zaowen Zhao,Ruirui Zhao,Shubin Wang,Xiaowei Wang,Bao Zhang,Jiafeng Zhang,Zhiyuan Sang,Ji Liang
出处
期刊:Nature Communications [Nature Portfolio]
卷期号:15 (1): 9920-9920 被引量:28
标识
DOI:10.1038/s41467-024-54234-w
摘要

Abstract Controllable engineering of thin lithium (Li) metal is essential for increasing the energy density of solid-state batteries and clarifying the interfacial evolution mechanisms of a lithium metal negative electrode. However, fabricating a thin lithium electrode faces significant challenges due to the fragility and high viscosity of Li metal. Herein, through facile treatment of Ta-doped Li 7 La 3 Zr 2 O 12 (LLZTO) with trifluoromethanesulfonic acid, its surface Li 2 CO 3 species is converted into a lithiophilic layer with LiCF 3 SO 3 and LiF components. It enables the thickness control of Li metal negative electrodes, ranging from 0.78 μm to 30 μm. Quasi-solid-state lithium-metal battery with an optimized 7.54 μm-thick lithium metal negative electrode, a commercial LiNi 0.83 Co 0.11 Mn 0.06 O 2 positive electrode, and a negative/positive electrode capacity ratio of 1.1 shows a 500 cycles lifespan with a final discharge specific capacity of 99 mAh g −1 at 2.35 mA cm −2 and 25 °C. Through multi-scale characterizations of the thin lithium negative electrode, we clarify the multi-dimensional compositional evolution and failure mechanisms of lithium-deficient and -rich regions (0.78 μm and 7.54 μm), on its surface, inside it, or at the Li/LLZTO interface.
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
小pan发布了新的文献求助10
2秒前
自信之卉发布了新的文献求助10
2秒前
飞絮完成签到,获得积分10
2秒前
达雨发布了新的文献求助10
3秒前
4秒前
ly完成签到,获得积分20
4秒前
lk完成签到,获得积分10
4秒前
李健的小迷弟应助zht采纳,获得10
5秒前
waws完成签到,获得积分10
5秒前
hehe发布了新的文献求助10
5秒前
科研通AI6.2应助阿巴阿巴采纳,获得50
7秒前
WAHAHAoo完成签到,获得积分10
7秒前
思源应助锂离子采纳,获得10
8秒前
8秒前
自信之卉完成签到,获得积分10
8秒前
yadi发布了新的文献求助10
10秒前
科研通AI2S应助YANGGG采纳,获得10
10秒前
遇见一只鹿完成签到,获得积分10
10秒前
WRC完成签到,获得积分10
12秒前
12秒前
aaa完成签到,获得积分10
13秒前
ysf完成签到,获得积分10
13秒前
13秒前
爆米花应助学不明白还学采纳,获得10
14秒前
茉莉完成签到,获得积分10
14秒前
Stellae完成签到,获得积分10
15秒前
16秒前
17秒前
17秒前
19秒前
19秒前
蓝天应助Naruto采纳,获得10
20秒前
小蘑菇应助Stellae采纳,获得10
20秒前
锂离子发布了新的文献求助10
21秒前
21秒前
英姑应助27采纳,获得10
21秒前
冰冰发布了新的文献求助10
22秒前
耶啵完成签到,获得积分10
22秒前
Lucas应助xy采纳,获得10
22秒前
Caius完成签到 ,获得积分10
23秒前
高分求助中
Malcolm Fraser : a biography 700
Signals, Systems, and Signal Processing 610
天津市智库成果选编 600
Climate change and sports: Statistics report on climate change and sports 500
Forced degradation and stability indicating LC method for Letrozole: A stress testing guide 500
Organic Reactions Volume 118 400
A Foreign Missionary on the Long March: The Unpublished Memoirs of Arnolis Hayman of the China Inland Mission 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 6461482
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8269922
关于积分的说明 17629341
捐赠科研通 5532202
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2906548
邀请新用户注册赠送积分活动 1883322
关于科研通互助平台的介绍 1729231