Un ánodo integrado ultraligero y libre de pulverización hacia baterías de metal de litio sin litio

La ventaja de alta capacidad del ánodo de metal de litio se vio comprometida por el uso común de cobre como recolector. Además, la pulverización de litio asociada a la acumulación de Li "muerto" y las grietas en el electrodo deterioran la ciclicidad a largo plazo de las baterías de metal de litio, especialmente bajo condiciones de prueba realistas. Aquí, informamos sobre un ánodo integrado ultraligero de poliimida-Ag/Li con funcionalidad dual de anti-pulverización. La capa de plata se unió químicamente a la superficie de poliimida y luego se difundió espontáneamente en solución sólida de Li y se auto-evolucionó en una fase Li-Ag totalmente litiofílica, atenuando el crecimiento de dendritas o Li muerto. Además, la fuerte interacción de van der Waals entre el Li-Ag más bajo y la poliimida proporciona integridad estructural del electrodo y continuidad eléctrica, lo que evita la pulverización del electrodo. En comparación con las celdas sin ánodo de vanguardia, las baterías que combinan LiNi 0.8 Mn 0.1 Co 0.1 O 2 con poliimida-Ag/Li ofrecen un aumento de casi el 10% en la energía específica, con características más seguras y mejor estabilidad de ciclado en condiciones realistas de 1× exceso de Li y un cátodo de alta carga areal (4 miliamperios hora por centímetro cuadrado).