journal article·2023

Ion modulation engineering toward stable lithium metal anodes

Ce Wang, Jiahao Zhu, Yuhong Jin, Jingbing Liu, Hao Wang, Qianqian Zhang

Materials Horizons· Volume 10· Issue 9
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Abstract

Homogeneous ion transport during Li+ plating/stripping plays a significant role in the stability of Li metal anodes (LMAs) and the electrochemical performance of Li metal batteries (LMBs). Controlled ion transport with uniform Li+ distribution is expected to suppress notorious Li dendrite growth while stabilizing the susceptible solid electrolyte interfacial (SEI) film and optimizing the electrochemical stability. Here, we are committed to rendering a comprehensive study of Li+ transport during the Li plating/stripping process related to the interactions between the Li dendrites and SEI film. Moreover, rational ion modulation strategies based on functional separators, artificial SEI films, solid-state electrolytes and structured anodes are introduced to homogenize Li+ flux and stabilize the lithium metal surface. Finally, the current issues and potential opportunities for ion transport regulation to boost the high energy density of LMBs are described.
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Research context

OpenAlex topics: Advancements in Battery Materials · Advanced Battery Materials and Technologies · Advanced Battery Technologies Research

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Affiliations

Key Laboratory for New Functional Materials of Ministry of Education, Faculty of Materials and Manufacturing, Beijing University of Technology, Beijing 100124, P. R. China

Funding

Natural Science Foundation of Beijing Municipality · National Natural Science Foundation of China · Beijing Nova Program

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