Our official English website, www.x-mol.net, welcomes your
feedback! (Note: you will need to create a separate account there.)
Robust Lithium Metal Anodes Realized by Lithiophilic 3D Porous Current Collectors for Constructing High-Energy Lithium–Sulfur Batteries
ACS Nano ( IF 15.8 ) Pub Date : 2019-07-09 00:00:00 , DOI: 10.1021/acsnano.9b03784 Fei Pei 1 , Ang Fu 1 , Weibin Ye 2 , Jian Peng 1 , Xiaoliang Fang 1 , Ming-Sheng Wang 2 , Nanfeng Zheng 1
ACS Nano ( IF 15.8 ) Pub Date : 2019-07-09 00:00:00 , DOI: 10.1021/acsnano.9b03784 Fei Pei 1 , Ang Fu 1 , Weibin Ye 2 , Jian Peng 1 , Xiaoliang Fang 1 , Ming-Sheng Wang 2 , Nanfeng Zheng 1
Affiliation
|
Lithium–sulfur (Li–S) batteries are attractive candidates for next-generation rechargeable batteries. With the steady development of sulfur cathodes, the recent revival of research on dendrite-free Li metal anodes offers opportunities to improve the stabilities and safety of Li–S batteries. However, the low capacities and low Li utilizations of current Li anodes hinder the improvement of the energy densities of Li–S batteries. Here, we present a facile approach to fabricate lithiophilic three-dimensional porous current collectors by modifying commercial metal foams with yolk–shell structured N-doped porous carbon nanosheets. Benefiting from the structure-based rational design, this current collector is able to generate dendrite-free Li anodes with improved Coulombic efficiencies and life spans, enabling carbon/sulfur cathodes to exhibit significantly enhanced stabilities (e.g., 78.1% of capacity retention after 1400 cycles). More importantly, we successfully constructed a high-areal-capacity Li–S full cell (9.84 mAh cm–2) with 82% Li utilization. This work provides a promising route toward high-energy-density Li–S batteries.
中文翻译：
亲锂3D多孔集电器实现的坚固锂金属阳极，用于构建高能锂硫电池
锂硫（Li–S）电池是下一代可充电电池的理想之选。随着硫阴极的稳步发展，无树突状锂金属阳极研究的近来复兴为改善锂锂电池的稳定性和安全性提供了机会。但是，当前锂阳极的低容量和低锂利用率阻碍了Li-S电池能量密度的提高。在这里，我们提出了一种通过蛋黄壳结构的N掺杂多孔碳纳米片来修饰商业金属泡沫的方法，来制备亲硫的三维多孔集电器。得益于基于结构的合理设计，该集电器能够生成无树突状的Li阳极，具有改进的库仑效率和使用寿命，e。（例如，在1400个循环后，容量维持率为78.1％）。更重要的是，我们成功构建了具有82％Li利用率的高容量Li–S全电池（9.84 mAh cm –2）。这项工作为开发高能量密度的Li-S电池提供了一条有希望的途径。
更新日期：2019-07-09
中文翻译：
亲锂3D多孔集电器实现的坚固锂金属阳极，用于构建高能锂硫电池
锂硫（Li–S）电池是下一代可充电电池的理想之选。随着硫阴极的稳步发展，无树突状锂金属阳极研究的近来复兴为改善锂锂电池的稳定性和安全性提供了机会。但是，当前锂阳极的低容量和低锂利用率阻碍了Li-S电池能量密度的提高。在这里，我们提出了一种通过蛋黄壳结构的N掺杂多孔碳纳米片来修饰商业金属泡沫的方法，来制备亲硫的三维多孔集电器。得益于基于结构的合理设计，该集电器能够生成无树突状的Li阳极，具有改进的库仑效率和使用寿命，e。（例如，在1400个循环后，容量维持率为78.1％）。更重要的是，我们成功构建了具有82％Li利用率的高容量Li–S全电池（9.84 mAh cm –2）。这项工作为开发高能量密度的Li-S电池提供了一条有希望的途径。
京公网安备 11010802027423号