Polar interaction of polymer host–solvent enables stable solid electrolyte interphase in composite lithium metal anodes

阳极 电解质 复合数 材料科学 聚丙烯腈 锂(药物) 化学工程 电池(电) 溶剂 聚合物 纳米技术 电极 化学 复合材料 有机化学 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
Peng Shi,Zeyu Liu,Xue‐Qiang Zhang,Xiang Chen,Nan Yao,Jin Xie,Chengbin Jin,Yingxin Zhan,Gang Ye,Jia‐Qi Huang,Stephens Ifan E L,Titirici Maria-Magdalena,Qiang Zhang
出处
期刊:Journal of Energy Chemistry [Elsevier BV]
卷期号:64: 172-178 被引量:74
标识
DOI:10.1016/j.jechem.2021.04.045
摘要

Specific solvent molecules tend to be enriched in the vicinity of a polar polymer host due to a strong dipole–dipole interaction, which results in a LiF-rich SEI guiding uniform Li deposition. The lithium (Li) metal anode is an integral component in an emerging high-energy-density rechargeable battery. A composite Li anode with a three-dimensional (3D) host exhibits unique advantages in suppressing Li dendrites and maintaining dimensional stability. However, the fundamental understanding and regulation of solid electrolyte interphase (SEI), which directly dictates the behavior of Li plating/stripping, are rarely researched in composite Li metal anodes. Herein, the interaction between a polar polymer host and solvent molecules was proposed as an emerging but effective strategy to enable a stable SEI and a uniform Li deposition in a working battery. Fluoroethylene carbonate molecules in electrolytes are enriched in the vicinity of a polar polyacrylonitrile (PAN) host due to a strong dipole–dipole interaction, resulting in a LiF-rich SEI on Li metal to improve the uniformity of Li deposition. A composite Li anode with a PAN host delivers 145 cycles compared with 90 cycles when a non-polar host is employed. Moreover, 60 cycles are demonstrated in a 1.0 Ah pouch cell without external pressure. This work provides a fresh guidance for designing practical composite Li anodes by unraveling the vital role of the synergy between a 3D host and solvent molecules for regulating a robust SEI.
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
qinhao完成签到 ,获得积分10
刚刚
Joya完成签到,获得积分10
刚刚
fanch1122完成签到,获得积分10
刚刚
刚刚
害羞的妙海完成签到 ,获得积分10
刚刚
机械工程曾顺燕完成签到,获得积分10
刚刚
WEIhl完成签到,获得积分10
1秒前
HUO完成签到,获得积分10
1秒前
A徽完成签到,获得积分10
1秒前
1秒前
冯晓潮完成签到 ,获得积分10
1秒前
尊敬的寄柔完成签到,获得积分10
1秒前
1秒前
火星上的铃铛完成签到,获得积分10
1秒前
summer完成签到,获得积分0
1秒前
言不由衷完成签到,获得积分10
2秒前
小米完成签到 ,获得积分10
2秒前
溪谷发布了新的文献求助10
2秒前
雷一然完成签到 ,获得积分10
3秒前
Ww发布了新的文献求助10
4秒前
wdz完成签到,获得积分10
4秒前
4秒前
丸子完成签到 ,获得积分10
4秒前
Lexi发布了新的文献求助10
4秒前
仙峰水龙发布了新的文献求助10
5秒前
Lin_Focus完成签到,获得积分10
5秒前
mryun完成签到,获得积分10
5秒前
5秒前
5秒前
脑洞疼应助Corundum采纳,获得10
6秒前
djx发布了新的文献求助10
6秒前
少年完成签到,获得积分10
6秒前
6秒前
Jerry完成签到,获得积分10
7秒前
7秒前
毕院士完成签到,获得积分10
7秒前
好好吃饭发布了新的文献求助10
7秒前
NONO发布了新的文献求助10
7秒前
qikan编辑完成签到,获得积分10
7秒前
郭郭完成签到,获得积分20
8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
2026年中国辛酸癸酸聚乙二醇甘油酯行业市场现状调查及投资机会研判报告 1000
2026年中国辛酸癸酸聚乙二醇甘油酯行业市场规模及竞争格局分析报告 1000
48V Low-voltage Power Distribution Network (PDN) Architecture Industry Report, 2024 800
Fundamentals of Pharmaceutical and Biologics Regulations: A Global Perspective, Second Edition 700
Introducing the Learning Sciences 600
Resiliency Scale for Adolescents--Chinese Version 600
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 7324347
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8939799
关于积分的说明 18954092
捐赠科研通 6981068
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3215354
关于科研通互助平台的介绍 2382776
邀请新用户注册赠送积分活动 2194656