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electroactive polymeric nanofibrous composite to drive in situ construction of lithiophilic SEI for stable lithium metal anodes

引用

eScience 2022年第2期2卷 192-200页

作者： Ai-Long Chen Nan Shang Yue Ouyang Lulu Mo Chunyang Zhou Weng Weei Tjiu Feili Lai Yue-E Miao Tianxi Liu State Key Laboratory for Modification of Chemical Fibers and polymer Materials College of Materials Science and EngineeringDonghua UniversityShanghai201620PR China Key Laboratory of Synthetic and Biological Colloids Ministry of EducationSchool of Chemical and Material EngineeringJiangnan UniversityWuxi214122PR China Department of Chemistry KU LeuvenCelestijnenlaan 200FLeuven3001Belgium Institute of Materials Research and Engineering Agency for ScienceTechnology and Research(A^(*)STAR)2 Fusionopolis Way138634Singapore

Uncontrolled lithium dendrite growth hinders the practical application of lithium metal batteries(LMBs).Herein,we report a novel Li^(+) flux distributor achieved by placing an electroactive polyvinylidene fluoride/polymethyl methacrylate(PVDF/PMMA)composite nanofiber interlayer on a current collector,inducing uniform lithium deposition to mitigate the dendrite ***,the released PMMA reacts with Liþto form abundant C–O–Li bonds and generate in situ a stable lithiophilic PMMA-Li solid electrolyte interphase *** calculations reveal that polar C–F groups in the PVDF framework and lithiophilic PMMA-Li provide homo-dispersed Li^(+) migration pathways with low energy ***,uniform Li nucleation is achieved at the molecular level,resulting in ultrahigh cycling stability with dendrite-free Li deposition at 5 mA cm^(-2) and 5 mAh cm^(-2)for over 500 *** PVDF/PMMA||Li||LiFePO_(4)(LFP)full cell presents an increased rate capacity of 110 mAh g^(-1) at 10 *** addition,a soft-package battery demonstrates a high energy density of 289 Wh kg^(-1).This work provides a facile design for stable lithium metal anodes to promote the practical use of LMBs and other alkali metal batteries.

关键词： electroactive polymer nanofibers Electrospinning Li^(+)flux regulation Dendrite-free Lithium metal battery

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