Lithiophilic and Eco-Friendly Nano-Se Seeds Unlock Dendrite-Free and Anode-Free Li-Metal Batteries

材料科学 阳极 阴极 枝晶(数学) 电解质 纳米- 金属 化学工程 电流密度 纳米技术 环境友好型 润湿 碳纤维 集电器 剥离(纤维) 电化学 冶金 复合材料 电极 化学 复合数 生物 量子力学 物理 生态学 工程类 物理化学 数学 几何学
作者
Xiaorui Gao,Peng Du,Bing Cheng,Xiaodi Ren,Xiaowen Zhan,Lingyun Zhu
出处
期刊:ACS Applied Materials & Interfaces [American Chemical Society]
卷期号:16 (6): 7327-7337 被引量:3
标识
DOI:10.1021/acsami.3c18137
摘要

A 3D host design for lithium (Li)-metal anodes can effectively accommodate volume changes and suppress Li dendrite growth; nonetheless, its practical applicability in energy-dense Li-metal batteries (LMBs) is plagued by excessive Li loading. Herein, we introduced eco- and human-friendly Se seeds into 3D carbon cloth (CC) to create a robust host for efficient Li deposition/stripping. The highly lithiophilic nano-Se endowed the Se-decorated CC (Se@CC) with perfect Li wettability for instantaneous Li infusion. At an optimal Li loading of 17 mg, the electrode delivered an unprecedentedly long life span of 5400 h with low overpotentials <36 mV at 1 mA cm–2/1 mAh cm–2 and 1500 h at 5 mA cm–2/5 mAh cm–2. Furthermore, the uniform Se distribution and strong Li–Se binding allowed for further reduction in Li loading to 2 mg via direct Li electrodeposition. The corresponding LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2 (NCM811)-based full cell afforded a high capacity retention rate of 74.67% over 300 cycles at a low N/P ratio of 8.64. Finally, the initial anode-free LMB using a NCM811 cathode and a Se@CC anode current collector demonstrated a high electrode-level specific energy of 531 Wh kg–1 and consistently high CEs >99.7% over 200 cycles. This work highlights a high-performance host design with excellent tunability for practical high-energy-density LMBs.
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
1秒前
2秒前
踏实的毛衣完成签到,获得积分10
2秒前
3秒前
柒z发布了新的文献求助10
6秒前
7秒前
丫丫发布了新的文献求助10
7秒前
自觉平露完成签到,获得积分10
8秒前
10秒前
10秒前
zxl发布了新的文献求助10
11秒前
11秒前
Young完成签到,获得积分10
12秒前
14秒前
14秒前
14秒前
Kaia发布了新的文献求助10
15秒前
小九完成签到 ,获得积分10
15秒前
chen完成签到 ,获得积分10
16秒前
日富一日完成签到 ,获得积分10
16秒前
充电宝应助普罗旺斯采纳,获得10
16秒前
乌漆嘛黑发布了新的文献求助10
17秒前
丫丫完成签到,获得积分10
18秒前
龙辉发布了新的文献求助10
20秒前
天天快乐应助熊巴巴采纳,获得10
20秒前
ylwu2018发布了新的文献求助10
21秒前
科研通AI5应助灵巧的尔芙采纳,获得10
21秒前
22秒前
药宫完成签到,获得积分10
23秒前
23秒前
1177发布了新的文献求助10
24秒前
zfp完成签到,获得积分10
24秒前
烟花应助喜来乐采纳,获得10
24秒前
Akim应助科研通管家采纳,获得10
25秒前
完美世界应助科研通管家采纳,获得10
25秒前
25秒前
jyp111应助科研通管家采纳,获得10
25秒前
华仔应助科研通管家采纳,获得10
25秒前
共享精神应助科研通管家采纳,获得10
25秒前
情怀应助科研通管家采纳,获得10
25秒前
高分求助中
Les Mantodea de Guyane Insecta, Polyneoptera 2500
Mobilization, center-periphery structures and nation-building 600
Introduction to Strong Mixing Conditions Volumes 1-3 500
Technologies supporting mass customization of apparel: A pilot project 450
China—Art—Modernity: A Critical Introduction to Chinese Visual Expression from the Beginning of the Twentieth Century to the Present Day 430
Tip60 complex regulates eggshell formation and oviposition in the white-backed planthopper, providing effective targets for pest control 400
A Field Guide to the Amphibians and Reptiles of Madagascar - Frank Glaw and Miguel Vences - 3rd Edition 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 物理 生物化学 纳米技术 计算机科学 化学工程 内科学 复合材料 物理化学 电极 遗传学 量子力学 基因 冶金 催化作用
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3794532
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3339370
关于积分的说明 10295754
捐赠科研通 3056055
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1676881
邀请新用户注册赠送积分活动 804890
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 762183