Unleashing the Potential of High-Capacity Anodes through an Interfacial Prelithiation Strategy

阳极 材料科学 法拉第效率 阴极 化学工程 电极 水分 电解质 复合材料 纳米技术 化学 工程类 物理化学
作者
Helin Wang,Ahu Shao,Ruijun Pan,Wei Quan Tian,Qiurong Jia,Min Zhang,Miao Bai,Zhiqiao Wang,Fu Liu,Ting Liu,Xiaoyu Tang,Shaowen Li,Yue Ma
出处
期刊:ACS Nano [American Chemical Society]
卷期号:17 (21): 21850-21864 被引量:9
标识
DOI:10.1021/acsnano.3c07869
摘要

The scalable development of an environmentally adaptive and homogeneous Li+ supplementary route remains a formidable challenge for the existing prelithiation technologies, restricting the full potential of high-capacity anodes. In this study, we present a moisture-tolerant interfacial prelithiation approach through casting a hydrophobic poly(vinylidene-co-hexafluoropropylene) membrane blended with a deep-lithiated alloy (Li22Si5@C/PVDF-HFP) onto Si based anodes. This strategy could not only extend to various high-capacity anode systems (SiOx@C, hard carbon) but also align with industrial roll-to-roll assembly processes. By carefully adjusting the thickness of the prelithiation layer, the densely packed Si@C electrode (4.5 mAh cm-2) exhibits significantly improved initial Coulombic efficiency until a close-to-unit value, as well as extreme moisture tolerance (60% relative humidity). Furthermore, it achieves more than 10-fold enhancement of ionic conductivity across the electrode. As pairing the prelithiated Si@C anode with the LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2 cathode, the 2 Ah pouch-format prototype balances an energy density of ∼371 Wh kg-1 and an extreme power output of 2450 W kg-1 as well as 83.8% capacity retention for 1000 cycles. The combined operando phase tracking and spatial arrangement analysis of the intermediate alloy elucidate that the enhanced Li utilization derives from the gradient stress dissipation model upon a spontaneous Li+ redistribution process.
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
若安在完成签到,获得积分10
1秒前
聪慧的从雪完成签到 ,获得积分10
1秒前
干净盼山完成签到,获得积分10
2秒前
田田田田完成签到,获得积分10
3秒前
王晓静完成签到 ,获得积分10
3秒前
cst完成签到,获得积分10
4秒前
伏地魔完成签到,获得积分10
4秒前
萨格完成签到 ,获得积分10
4秒前
666完成签到,获得积分10
4秒前
guo完成签到,获得积分10
4秒前
健忘雁易完成签到 ,获得积分20
4秒前
DCC完成签到,获得积分10
5秒前
北执完成签到,获得积分10
6秒前
李222222完成签到 ,获得积分10
6秒前
义气的巨人完成签到,获得积分10
7秒前
荣冥幽发布了新的文献求助10
8秒前
一枚巧克力完成签到 ,获得积分20
8秒前
戈屿完成签到 ,获得积分10
9秒前
xiao柒柒柒完成签到,获得积分10
11秒前
舒适静丹完成签到,获得积分10
11秒前
沉默的钵钵鸡完成签到,获得积分10
12秒前
leinuo077完成签到,获得积分10
12秒前
zhanlang完成签到 ,获得积分20
14秒前
14秒前
simon完成签到,获得积分10
14秒前
gd发布了新的文献求助10
14秒前
Emily完成签到,获得积分10
14秒前
wenjian完成签到,获得积分10
15秒前
nature24完成签到,获得积分10
15秒前
相南相北完成签到 ,获得积分10
16秒前
科研小白完成签到,获得积分10
17秒前
17秒前
18秒前
Ava应助露亮采纳,获得10
18秒前
黎明锦葵完成签到,获得积分10
18秒前
文静白薇完成签到,获得积分10
18秒前
半夏完成签到,获得积分10
18秒前
KAI完成签到 ,获得积分10
19秒前
cdqiu完成签到,获得积分10
19秒前
daqing完成签到,获得积分10
20秒前
高分求助中
Thinking Small and Large 500
Algorithmic Mathematics in Machine Learning 500
Mapping the Stars: Celebrity, Metonymy, and the Networked Politics of Identity 400
Getting Published in SSCI Journals: 200+ Questions and Answers for Absolute Beginners 300
Engineering the boosting of the magnetic Purcell factor with a composite structure based on nanodisk and ring resonators 240
Selenium in ruminant nutrition and health 200
Study of enhancing employee engagement at workplace by adopting internet of things 200
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 3837609
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3379759
关于积分的说明 10510349
捐赠科研通 3099361
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1707079
邀请新用户注册赠送积分活动 821427
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 772615