Suppressing Al dendrite growth towards a long-life Al-metal battery

阳极 材料科学 电池(电) 电解质 阴极 化学工程 枝晶(数学) 电镀(地质) 纳米技术 电极 电气工程 化学 热力学 物理 地质学 工程类 物理化学 功率(物理) 几何学 数学 地球物理学
作者
Long Yu,Huan Li,Mingchun Ye,Zhengyu Chen,Zihan Wang,Ying Tao,Zhe Weng,Shi‐Zhang Qiao,Quan‐Hong Yang
出处
期刊:Energy Storage Materials [Elsevier BV]
卷期号:34: 194-202 被引量:117
标识
DOI:10.1016/j.ensm.2020.09.013
摘要

Great progress has been made in the development of cathode materials for Al-metal batteries. However, the in-depth study of Al anodes, especially the battery instability caused by Al dendrite growth, has not received much attention. In this work, we have identified the in-situ formation of Al dendrite growth, which is proved to bottleneck the practical use of Al-metal batteries. The dendrite formation severely affects battery performance, such as voltage and efficiency fluctuations, unstable cycling, etc. To further demonstrate the detailed growing process of dendrites, we make a comprehensive investigation into the interfacial chemistry of Al anode. We have found that the naturally formed Al2O3 surface film is dissolved in the ionic liquid electrolyte during Al plating, accompanied by the formation of solid-electrolyte interphase containing Al-Cl and Al-O like species on the anode surface before dendrite growth. To suppress this dendrite growth, we propose the use of porous Al, which provides a homogeneous ion flux and decreases the local current density. As a result, the porous anode maintains stable cycling over a wide range of current densities and areal capacities. The Al-graphite battery shows stable cycling up to 18000 times without capacity decay. This work suggests the significance of suppressing dendrite growth for the real applications and commercialization of Al-metal batteries and will draw attention to the battery design from the anode side.
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
优雅的寒珊关注了科研通微信公众号
刚刚
1秒前
基尼胎没发布了新的文献求助10
1秒前
1秒前
薇子给薇子的求助进行了留言
1秒前
canghong完成签到,获得积分10
1秒前
朴素乌龟完成签到,获得积分10
2秒前
3秒前
比大雾完成签到 ,获得积分10
3秒前
铁骨发布了新的文献求助10
4秒前
5秒前
科研通AI6.4应助小满满采纳,获得10
5秒前
旋转的风发布了新的文献求助10
6秒前
ibaji完成签到,获得积分10
6秒前
august发布了新的文献求助10
6秒前
小石头完成签到,获得积分10
6秒前
DW应助JURIIY采纳,获得10
6秒前
Znn完成签到,获得积分10
7秒前
薛小飞发布了新的文献求助10
7秒前
8秒前
8秒前
jinhuiwu关注了科研通微信公众号
9秒前
斯文败类应助zoe采纳,获得10
10秒前
11秒前
ibaji发布了新的文献求助10
12秒前
悦耳的诺言完成签到,获得积分10
12秒前
12秒前
13秒前
小白发布了新的文献求助10
13秒前
qinxinxin发布了新的文献求助10
15秒前
科研通AI6.2应助基尼胎没采纳,获得10
15秒前
tutu发布了新的文献求助10
15秒前
16秒前
星辰大海应助12345678900000采纳,获得10
17秒前
静夜谧思发布了新的文献求助10
17秒前
涵雁完成签到,获得积分10
18秒前
96121完成签到,获得积分20
19秒前
今后应助旋转的风采纳,获得10
21秒前
基尼胎没完成签到,获得积分20
22秒前
22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
HYDROLYSE ACIDE DE QUELQUES DIOXASPIROCYCLANES 1314
Essentials of Carbohydrate Chemistry and Biochemistry, 4th Edition 800
Navigating Normative Orders. Interdisciplinary Perspectives 800
1 Peter and Christ's Descent to the Dead in Its Early Christian Reception 700
A Psychological Understanding of Criticism and Mental Health 600
Organizational Behavior 510
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 7751211
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9298541
关于积分的说明 20247153
捐赠科研通 7333301
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3309791
关于科研通互助平台的介绍 2461381
邀请新用户注册赠送积分活动 2322394