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Erschienen in: Rare Metals 6/2023

12.03.2023 | Original Article

A ZnO decorated 3D copper foam as a lithiophilic host to construct composite lithium metal anodes for Li–O2 batteries

verfasst von: Jia-Lin Liao, Shuai Zhang, Tian-Sheng Bai, Feng-Jun Ji, De-Ping Li, Jun Cheng, Hong-Qiang Zhang, Jing-Yu Lu, Quan Gao, Li-Jie Ci

Erschienen in: Rare Metals | Ausgabe 6/2023

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Abstract

Lithium metal batteries (LMBs) with a high theoretical capacity are seen as a type of the most potential energy storage system. Unfortunately, the growth of lithium dendrite, the irreversible side reactions, and the infinite volume alteration still curb the practical utilization of lithium metal anodes, resulting in low Coulombic efficiency (CE) and safety problems, etc. Herein, we synthesize a lithiophilic 3D copper foam host with uniformly distributed nano-flower-like ZnO particles (CuF/ZnO) and obtain the composite lithium metal anode containing the Li2O, LiZn alloy, and pure Li by the infusion of molten Li (CuF/Li2O-LiZn@Li). Benefitting from the advantages of the 3D structure of copper foam and the lithiophilicity of ZnO sites, the composite lithium metal anode can restrain the volume alternation and regulate the uniform deposition of lithium. The symmetrical cells of the composite lithium metal anode have a 1600 h long cycle life with a low polarization voltage of 15 mV, and the Coulombic efficiency can maintain about 97.8% at 1.0 mA·cm−2, 1.0 mAh·cm−2.

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Metadaten
Titel
A ZnO decorated 3D copper foam as a lithiophilic host to construct composite lithium metal anodes for Li–O2 batteries
verfasst von
Jia-Lin Liao
Shuai Zhang
Tian-Sheng Bai
Feng-Jun Ji
De-Ping Li
Jun Cheng
Hong-Qiang Zhang
Jing-Yu Lu
Quan Gao
Li-Jie Ci
Publikationsdatum
12.03.2023
Verlag
Nonferrous Metals Society of China
Erschienen in
Rare Metals / Ausgabe 6/2023
Print ISSN: 1001-0521
Elektronische ISSN: 1867-7185
DOI
https://doi.org/10.1007/s12598-023-02281-5

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