Strategic Design of a Functional Separator with Dual-Acting Si/SiOx Nanocomposite for Dendrite-Free Li–Metal Batteries

分离器(采油) 化学工程 纳米颗粒 纳米复合材料 材料科学 纳米技术 无定形固体 金属 电化学 涂层 密度泛函理论 化学 物理 冶金 电极 结晶学 计算化学 物理化学 工程类 热力学
作者
Bo Keun Park,Dae-Woong Nam,Donghyeok Ma,Jeong Hyeon Yoo,Yong Min Kim,Hansu Kim,Ki Jae Kim
出处
期刊:ACS Nano [American Chemical Society]
卷期号:19 (29): 26659-26672 被引量:5
标识
DOI:10.1021/acsnano.5c05859
摘要

The development of functional separators that prevent the formation and growth of Li–metal dendrites in Li–metal batteries (LMBs) follows two main trends: introducing functional materials capable of (1) controlling Li+ transport or (2) reacting with Li metal. However, which of the two functions introduced into the separator more effectively suppresses the formation and growth of Li dendrites remains unclear. To unveil the distinct role of these two functions in functional separators, three different types of silicon-based functional materials with distinct properties were utilized in the separator; namely, silicon nanoparticles that explosively react with Li metal, silicon dioxide nanoparticles that react slightly with Li metal and are capable of changing the solvation structure of Li, and silicon dioxide microparticles that only change the solvation structure of Li. Controlled experiments confirm a strong correlation between the polar properties of the coating materials and the initial morphology of the Li plating, whereas the reactivity of the coating materials with Li metal predominantly influences the growth of Li dendrites. Consequently, the formation and growth of Li dendrites can be effectively controlled when both functions of the functional materials coated on the separator are sustainably coordinated without loss of the individual functions. Inspired these findings, a dual-acting functional separator for suppressing the formation and growth of Li dendrites was developed using 10 nm Si-nanodot-embedded amorphous SiO2 nanoparticles. The harmonious coordination of the Si nanoparticles and SiO2 matrix constituting SiOx afforded improved electrochemical performance of Li||Li and Li||Cu half-cells and a Li||NCM811 full cell.
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
刚刚
BananaL完成签到 ,获得积分10
1秒前
1秒前
赋赋想看文献完成签到,获得积分10
1秒前
初景发布了新的文献求助10
1秒前
茅十八完成签到,获得积分20
1秒前
科研通AI2S应助zz采纳,获得10
1秒前
3秒前
3秒前
zouzou发布了新的文献求助10
3秒前
jia067638完成签到,获得积分10
4秒前
4秒前
4秒前
微笑发布了新的文献求助10
4秒前
5秒前
5秒前
搜集达人应助自然蜜粉采纳,获得10
6秒前
6秒前
潇洒新筠发布了新的文献求助10
6秒前
7秒前
慕青应助ly采纳,获得10
7秒前
8秒前
zhangyuchen发布了新的文献求助30
8秒前
10秒前
MM发布了新的文献求助10
10秒前
10秒前
平淡的士晋完成签到 ,获得积分10
11秒前
xiaxia发布了新的文献求助10
12秒前
Jason发布了新的文献求助10
12秒前
12秒前
13秒前
Erick完成签到,获得积分0
14秒前
14秒前
14秒前
jiannanwu发布了新的文献求助10
15秒前
16秒前
orixero应助材料小白采纳,获得10
16秒前
17秒前
鲸落温柔海完成签到,获得积分10
18秒前
自然蜜粉发布了新的文献求助10
18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
Nondestructive Testing Handbook: Vol. 4, Thermal and Infrared Testing (IR), 4th ed 800
作者名:Kristopher P. Plain,悉尼大学的,目前只能查到其四篇论文,想找到其博士论文 590
Évora na Idade Média 555
Soil mites of the family Rhagidiidae (Actinedida: Eupodoidea). Morphology, Systematics, Ecology 520
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 510
Radical Reactions 500
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 7367220
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8975294
关于积分的说明 19081376
捐赠科研通 7011016
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3224309
关于科研通互助平台的介绍 2387902
邀请新用户注册赠送积分活动 2205058