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저자정보
Guo Suogang (Beijing University of Chemical Technology) Wang Li (Tsinghua University) Jin Yuhong (Beijing University of Technology) Piao Nan (Tsinghua University) Chen Zonghai (Argonne National Laboratory) Tian Guangyu (Tsinghua University) Li Jiangang (Beijing University of Chemical Technology) Zhao Chenchen (Beijing University of Chemical Technology) He Xiangming (Tsinghua University)
저널정보
나노기술연구협의회 Nano Convergence Nano Convergence Vol.7 No.21
발행연도
2020.1
수록면
1 - 10 (10page)

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Lithium (Li) metal is a promising anode for high-performance secondary lithium batteries with high energy density due to its highest theoretical specific capacity and lowest electrochemical potential among anode materials. However, the dendritic growth and detrimental reactions with electrolyte during Li plating raise safety concerns and lead to premature failure. Herein, we report that a homogeneous nanocomposite protective layer, prepared by uniformly dispersing ­AlPO 4 nanoparticles into the vinylidene fluoride-co-hexafluoropropylene matrix, can effectively prevent dendrite growth and lead to superior cycling performance due to synergistic influence of homogeneous Li plating and electronic insulation of polymeric layer. The results reveal that the protected Li anode is able to sustain repeated Li plating/stripping for > 750 cycles under a high current density of 3 mA cm −2 and a renders a practical specific capacity of 2 mAh cm −2 . Moreover, full-cell Li-ion battery is constructed by using ­LiFePO 4 and protected Li as a cathode and anode, respectively, rendering a stable capacity after 400 charge/discharge cycles. The current work presents a promising approach to stabilize Li metal anodes for next-generation Li secondary batteries.
#AlPO 4 nanoparticles #fluoride-co-hexafluoropropylene #Protective layer #Lithium metal anode #Secondary lithium batteries

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E. C. Evarts / 2015 / Lithium batteries: to the limits of lithium / Nature 526:S93 google schola X. B. Cheng / 2016 / review of solid electrolyte interphases on lithium metal anode / Adv. Sci 3 3:1500213 google schola X. -B. Cheng / 2017 / Toward safe lithium metal anode in rechargeable batteries: a review / Chem. Rev. 117:10403~10473 google schola D. Lin / 2017 / Reviving the lithium metal anode for high-energy batteries / Nat. Nanotechnol 12:194 google schola W. Xu / 2014 / Lithium metal anodes for rechargeable batteries / Energy. Environ. Sci 7:513~537 google schola

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