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The Inducement and “Rejuvenation” of Li Dendrites by Space Confinement and Positive Fe/Co-Sites
Small ( IF 13.0 ) Pub Date : 2023-03-08 , DOI: 10.1002/smll.202300106 Ziqin Liu 1 , Xin Dong 1 , Jing Wen 1 , Pu Hu 1 , Chaoqun Shang 1
Small ( IF 13.0 ) Pub Date : 2023-03-08 , DOI: 10.1002/smll.202300106 Ziqin Liu 1 , Xin Dong 1 , Jing Wen 1 , Pu Hu 1 , Chaoqun Shang 1
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The high reactivity of Li metal and the inhomogeneous Li deposition leads to the formation of Li dendrites and “dead” Li, which impedes the performance of Li metal batteries (LMBs) with high energy density. The regulating and guiding the Li dendrite nucleation is a desirable tactic to realize concentrated distribution of Li dendrites instead of completely inhibiting dendrite formation. Here, a Fe-Co-based Prussian blue analog with hollow and open framework (H-PBA) is employed to modify the commercial polypropylene separator (PP@H-PBA). This functional PP@H-PBA can guide the lithium dendrite growth to form uniform lithium deposition and activate the inactive Li. In details, the H-PBA with macroporous structure and open framework can induce the growth of lithium dendrites via space confinement, while the positive Fe/Co-sites lowered by polar cyanide (−CN) of PBA can reactivate the inactive Li. Thus, the Li|PP@H-PBA|Li symmetric cells exhibit long-term stability at 1 mA cm−2 for 1 mAh cm−2 over 500 h. And the Li-S batteries with PP@H-PBA deliver favorable cycling performance at 500 mA g−1 for 200 cycles.
中文翻译：
空间限制和正 Fe/Co 位点对锂枝晶的诱导和“再生”
锂金属的高反应性和不均匀的锂沉积导致锂枝晶和“死”锂的形成，这阻碍了具有高能量密度的锂金属电池（LMB）的性能。调节和引导锂枝晶成核是实现锂枝晶集中分布而不是完全抑制枝晶形成的理想策略。在这里，采用具有空心和开放框架的 Fe-Co 基普鲁士蓝类似物 (H-PBA) 对商用聚丙烯隔膜 (PP@H-PBA) 进行改性。这种功能性PP@H-PBA可以引导锂枝晶生长形成均匀的锂沉积并激活不活泼的锂。详细地说，具有大孔结构和开放框架的 H-PBA 可以通过空间限制诱导锂枝晶的生长，而被 PBA 的极性氰化物 (-CN) 降低的正 Fe/Co 位点可以重新激活不活泼的 Li。因此，Li|PP@H-PBA|Li 对称电池在 1 mA cm 时表现出长期稳定性-2对于 1 mAh cm -2超过 500 小时。具有 PP@H-PBA 的 Li-S 电池在 500 mA g -1下可提供良好的循环性能 200 个循环。
更新日期：2023-03-08
中文翻译：
空间限制和正 Fe/Co 位点对锂枝晶的诱导和“再生”
锂金属的高反应性和不均匀的锂沉积导致锂枝晶和“死”锂的形成，这阻碍了具有高能量密度的锂金属电池（LMB）的性能。调节和引导锂枝晶成核是实现锂枝晶集中分布而不是完全抑制枝晶形成的理想策略。在这里，采用具有空心和开放框架的 Fe-Co 基普鲁士蓝类似物 (H-PBA) 对商用聚丙烯隔膜 (PP@H-PBA) 进行改性。这种功能性PP@H-PBA可以引导锂枝晶生长形成均匀的锂沉积并激活不活泼的锂。详细地说，具有大孔结构和开放框架的 H-PBA 可以通过空间限制诱导锂枝晶的生长，而被 PBA 的极性氰化物 (-CN) 降低的正 Fe/Co 位点可以重新激活不活泼的 Li。因此，Li|PP@H-PBA|Li 对称电池在 1 mA cm 时表现出长期稳定性-2对于 1 mAh cm -2超过 500 小时。具有 PP@H-PBA 的 Li-S 电池在 500 mA g -1下可提供良好的循环性能 200 个循环。
京公网安备 11010802027423号