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An ion-percolating electrolyte membrane for ultrahigh efficient and dendrite-free lithium metal batteries

InfoMat 2023年第12期5卷 77-86页

作者： Yu-Ting Xu Sheng-Jia Dai Xiao-Feng Wang Xiong-Wei Wu Yu-Guo Guo Xian-Xiang Zeng School of Chemistry and Materials Science Hunan Agricultural UniversityChangshaHunanthe People's Republic of China Key Laboratory of Physics and Technology for Advanced Batteries(Ministry of Education) College of PhysicsJilin UniversityChangchunthe People's Republic of China Hunan Province Yinfeng New Energy Co. Ltd.ChangshaHunanthe People's Republic of China CAS Key Laboratory of Molecular Nanostructure and Nanotechnology CAS Research/Education Center for Excellence in Molecular SciencesBeijing National Laboratory for Molecular Sciences(BNLMS)Institute of ChemistryChinese Academy of Sciences(CAS)Beijingthe People's Republic of China University of Chinese Academy of Sciences Beijingthe People's Republic of China

The development of lithium(Li)metal batteries has been severely limited by the formation of lithium dendrites and the associated catastrophic failure and inferior Coulombic efficiency which caused by non-uniform or insufficient Li^(+)supply across the electrode-electrolyte ***,a rational strategy is to construct a robust electrolyte that can allow efficient and uniform Li^(+)transport to ensure sufficient Li^(+)supply and homogenize the Li plating/***,we report an ion-percolating electrolyte membrane that acts as a stable Li^(+)reservoir to ensure a near-single Li^(+)transference number(0.78)and homogenizes Li^(+)migration to eradicate dendrite growth,endowing Li//LFP cell with an ultrahigh average Coulombic efficiency(ca.99.97%)after cycling for nearly half of a year and superior cycling stability when pairing with LiCoO_(2) with limited Li amount and LiNi_(0.8)Mn_(0.1)Co_(0.1)O_(2).These estimable attributes demonstrate significant potential of utility value for the ion-percolating electrolyte.

关键词： dendrite interface ionic transference number lithium metal battery solid electrolyte

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