Carbon Nanofiber Host with Directed Gradient Pore Size for Dendrite-Free Lithium Metal Anodes

金属锂 枝晶(数学) 阳极 材料科学 锂(药物) 碳纳米纤维 金属 碳纤维 复合材料 纳米纤维 寄主(生物学) 纳米技术 冶金 化学 碳纳米管 电极 生态学 生物 复合数 内分泌学 几何学 物理化学 数学
作者
Chenyu Zhang,Kai Chen,Xiaoxiao Li,Zhaoyang Wang,Shengyuan Yang,Roohollah Bagherzadeh,Feili Lai,Chao Zhang,Guanjie He,Ivan P. Parkin,Yue‐E Miao,Tianxi Liu
出处
期刊:ACS applied energy materials [American Chemical Society]
卷期号:8 (9): 6203-6212 被引量:2
标识
DOI:10.1021/acsaem.5c00632
摘要

Three-dimensional carbon nanofibers with high conductivity, high specific surface area, and high porosity (≥70%) can be used as hosts for lithium metal storage. However, lithium ions easily concentrate at the top surface of the conductive carbon hosts during electrodeposition, making the internal space of the hosts largely inaccessible and ultimately leading to the growth of lithium dendrites on the top surface. Therefore, a conductive carbon nanofiber host with a directed gradient pore structure is reported in this work (signed as GPCF), based on two carbon nanofiber networks with both a small pore size (∼2.6 μm) as the current collector side and a large pore size (∼3.9 μm) facing the separator side. As a result, the uniform lithium-ion flow with a small ion concentration gradient from the separator to the current collector side is formed within GPCF, to enable the dendrite-free lithium deposition morphology. The GPCF anode can run for more than 160 cycles at 0.5 mA cm–2 and 1 mAh cm–2, and the Coulombic efficiency is up to 99%. In contrast, the carbon nanofiber hosts with only small, large, or inverse gradient pore size structures easily form significant “dead Li” after 80, 120, and 100 cycles, respectively, and the Coulombic efficiency fluctuates severely. The above results reveal that the elaborately designed carbon nanofiber hosts with a directed gradient pore size can significantly homogenize the lithium-ion flow at the anode side to improve the electrochemical performance of lithium metal batteries.
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
HQJ的应助被满意的天采纳,获得10
2秒前
清空发布了新的文献求助10
4秒前
5秒前
英俊的铭的应助被NX_HAOCHEN采纳,获得10
5秒前
小学生完成签到 ,获得积分10
10秒前
10秒前
wr发布了新的文献求助10
10秒前
zjiall发布了新的文献求助10
10秒前
11秒前
sbw完成签到 ,获得积分10
12秒前
12秒前
vickeylea完成签到,获得积分10
12秒前
13秒前
13秒前
15秒前
17秒前
NX_HAOCHEN发布了新的文献求助10
17秒前
malistm发布了新的文献求助10
18秒前
lsnu_wsq发布了新的文献求助10
18秒前
情怀的应助被wr采纳,获得10
19秒前
liuwendie发布了新的文献求助10
20秒前
V_4_Vendetta完成签到,获得积分10
20秒前
栗子完成签到 ,获得积分10
23秒前
Leo发布了新的文献求助10
23秒前
23秒前
哈哈哈哈完成签到 ,获得积分10
23秒前
丘比特的应助被亦翱yao采纳,获得10
24秒前
26秒前
Ava的应助被yy采纳,获得10
27秒前
27秒前
hanhaanhan发布了新的文献求助10
27秒前
THM666关注了科研通微信公众号
29秒前
赘婿的应助被zj采纳,获得10
29秒前
30秒前
慕青的应助被木子采纳,获得10
31秒前
秋风的应助被铁盐君采纳,获得20
31秒前
32秒前
盼盼完成签到,获得积分10
32秒前
Azure完成签到 ,获得积分10
33秒前
1241343948完成签到,获得积分10
34秒前
高分求助中
(应助此贴封号)通过应助OA文献获取积分 10000
Rosenblum, Global Change Biology 800
The Art of Interactive Teaching 600
Computational Chemical Reaction Engineering: Modeling, Simulation, and Design with MATLAB 600
Organizational Behavior 510
Management and the Arts 510
CLSI C56QG Examples of Hemolyzed, Icteric, and Lipemic/Turbid Samples Quick Guide 400
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 计算机科学 工程类 纳米技术 内科学 物理 有机化学 化学工程 生物化学 复合材料 光电子学 细胞生物学 心理学 量子力学 催化作用 物理化学 电极
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7800894
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9335558
关于积分的说明 20474717
捐赠科研通 7392527
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3326497
关于科研通互助平台的介绍 2473401
邀请新用户注册赠送积分活动 2344321