SNUEI

Design of a lithiophilic and electron-blocking interlayer for dendrite-free lithium-metal solid-state batteries

2022 · Science Advances

저자

Sunyoung Lee, Kyeong-su Lee, Sewon Kim, Kyungho Yoon, Sangwook Han, Myeong Hwan Lee, Youngmin Ko, Joohyeon Noh, Wonju Kim, 강기석 (Kisuk Kang)

연구주제

Advanced Battery Materials and Technologies · Advancements in Battery Materials · Advanced Battery Technologies Research

NTIS 과학기술표준분류

에너지/자원만에너지·환경·원자력 확장

전기/전자 > 전지 > 이차전지에너지 외

배정 근거: 지원 과제의 분류와 AI 키워드가 잡은 과제의 분류를 반씩(정책 연계 맵과 같은 방법).

AI 연구 키워드·방법

전고체전지 interlayer design 리튬 덴드라이트 리튬 금속 음극

키워드 (OpenAlex)

all-solid-state lithium metal batteries lithium dendrite suppression interlayer design electron blocking solid electrolyte interphase lithium plating/stripping interfacial resistance high-temperature cycling

초록

All-solid-state batteries are a potential game changer in the energy storage market; however, their practical employment has been hampered by premature short circuits caused by the lithium dendritic growth through the solid electrolyte. Here, we demonstrate that a rational layer-by-layer strategy using a lithiophilic and electron-blocking multilayer can substantially enhance the performance/stability of the system by effectively blocking the electron leakage and maintaining low electronic conductivity even at high temperature (60°C) or under high electric field (3 V) while sustaining low interfacial resistance (13.4 ohm cm 2 ). It subsequently results in a homogeneous lithium plating/stripping, thereby aiding in achieving one of the highest critical current densities (~3.1 mA cm −2 ) at 60°C in a symmetric cell. A full cell paired with a commercial-level cathode exhibits exceptionally lo…

이 논문을 지원한 국가R&D 과제 (NTIS 성과)

연도과제부처사업수행기관NTIS 분류(1순위)
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