Multiple protective layers for suppressing Li dendrite growth and improving the cycle life of anode-free lithium metal batteries

阳极 法拉第效率 枝晶(数学) 锂(药物) 成核 电解质 材料科学 化学工程 阴极 图层(电子) 纳米技术 化学 电极 几何学 数学 物理化学 内分泌学 医学 有机化学 工程类
作者
Semaw Kebede Merso,Teshager Mekonnen Tekaligne,Misganaw Adigo Weret,Kassie Nigus Shitaw,Yosef Nikodimos,Sheng‐Chiang Yang,Zabish Bilew Muche,Bereket Woldegbreal Taklu,Boas Tua Hotasi,Chia‐Yu Chang,Shi‐Kai Jiang,Gunther Brunklaus,Martin Winter,She‐Huang Wu,Wei‐Nien Su,Chung‐Yuan Mou,Bing−Joe Hwang
出处
期刊:Chemical Engineering Journal [Elsevier BV]
卷期号:485: 149547-149547 被引量:37
标识
DOI:10.1016/j.cej.2024.149547
摘要

Anode-free lithium metal batteries (AFLMBs) have sparked considerable attention in recent years because of their potential for high energy density; however, they suffer from severe Li dendrite growth and unstable solid electrolyte interphase (SEI), which typically result in rapid capacity decay. Herein, we demonstrate a long-life anode-free pouch cell by designing a dual-coating protective layer (Cu-Sn@SFPH) electrode with Sn-coated Cu (denoted as Cu-Sn) as the bottom layer and SrF2 nanoparticles strengthened by poly (vinylidene fluoride)-co-hexafluoropropylene (PVDF-HFP) as the top layer. The in-situ formed LiF-rich SEI enables fast Li+ transfer, while the lithiophilic Li-Sn and Li-Sr alloy layers serve as nucleation seeds for uniform Li deposition. The dual-coated Cu electrode in the Cu-Sn@SFPH||Li cell exhibits remarkable cycling stability for more than 3,200 h at a capacity of 2 mAh cm−2. The NCM111||Cu-Sn@SFPH pouch cell demonstrates outstanding performance with a capacity retention of 72.1 % and an average Coulombic efficiency (CE) of 99.9 % for 120 cycles. Under practical conditions, with NCM cathodes and a lean electrolyte volume, this design strategy opens a new approach to AFLMBs.
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
华仔应助小猪采纳,获得10
1秒前
1秒前
NexusExplorer应助bob采纳,获得30
2秒前
鸥源完成签到 ,获得积分10
2秒前
赵梓俊关注了科研通微信公众号
2秒前
LS完成签到,获得积分10
3秒前
nanqian完成签到,获得积分10
3秒前
123发布了新的文献求助10
3秒前
A12345678发布了新的文献求助10
4秒前
徐恺发布了新的文献求助10
4秒前
Ziva发布了新的文献求助10
5秒前
月下荷花完成签到 ,获得积分10
5秒前
fly完成签到 ,获得积分10
6秒前
火星上紫蓝完成签到,获得积分10
6秒前
諵来北往发布了新的文献求助10
6秒前
李健的粉丝团团长应助852采纳,获得10
6秒前
笨笨罡发布了新的文献求助10
7秒前
7秒前
8秒前
鸥源关注了科研通微信公众号
8秒前
万能图书馆应助涔雨采纳,获得10
8秒前
Piwriy完成签到,获得积分20
9秒前
科研通AI6.4应助牛牛采纳,获得10
9秒前
共享精神应助登登采纳,获得10
9秒前
10秒前
微笑老太完成签到,获得积分10
10秒前
11秒前
11秒前
12秒前
科研通AI6.2应助小天狼星采纳,获得10
13秒前
可爱的函函应助嘲风采纳,获得10
13秒前
可爱的函函应助諵来北往采纳,获得10
13秒前
lky1017完成签到,获得积分10
14秒前
14秒前
15秒前
时尚半仙发布了新的文献求助10
15秒前
15秒前
小二郎应助笨笨罡采纳,获得10
15秒前
科研通AI6.2应助damibao采纳,获得10
16秒前
16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
The anomeric effect 1000
Principles of town planning: translating concepts to applications 1000
1 Peter and Christ's Descent to the Dead in Its Early Christian Reception 700
Organizational Behavior 510
Management and the Arts 510
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 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 7731386
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9282527
关于积分的说明 20152166
捐赠科研通 7308731
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3303672
关于科研通互助平台的介绍 2456490
邀请新用户注册赠送积分活动 2312365