External Pressure Affecting Dendrite Growth and Dissolution in Lithium Metal Batteries During Cycles

材料科学 枝晶(数学) 溶解 金属 锂(药物) 金属锂 纳米技术 化学工程 冶金 电解质 电极 化学 物理化学 内分泌学 工程类 医学 数学 几何学
作者
Li Gao,Yuhang Lyu,Zhansheng Guo
出处
期刊:ACS Applied Materials & Interfaces [American Chemical Society]
卷期号:15 (50): 58416-58428 被引量:22
标识
DOI:10.1021/acsami.3c13972
摘要

Lithium (Li) metal has garnered significant attention as the preferred anode for high-energy lithium metal batteries. However, safety concerns arising from the growth of Li dendrites have hindered the advancement of Li metal batteries. In this study, we first elucidate the impact of external pressure and internal stress on dendrite growth and dissolution behavior of Li metal batteries during continuous charging-discharging cycles, employing a developed electrochemomechanical phase-field model. A typical parameter is defined to calculate the amount of dead Li that affects the electrochemical performance of Li metal batteries during multiple cycles. The underlying mechanisms of dendrites observed from in situ experiments are explained through the developed phase-field model. After charging/discharging, dendrites with a treelike structure yield a greater amount of dead Li compared to those with a needlelike configuration. Increasing the pressure appropriately can effectively reduce the growth points of dendrites and suppress the Li dendrite growth. Excessive pressure not only induces dendritic fractures that lead to the formation of dead Li but also undermines the battery performance. The accumulated internal stress might threaten the structural stability of the Li metal, thereby influencing the evolution of the Li dendrite morphology. A reasonable strategy is proposed to strike a balance between external pressure and the growth and dissolution of Li dendrites. These findings offer valuable insights into the judicious application of pressure to mitigate the advancement of electroplating reactions.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
刚刚
刚刚
张涵秋发布了新的文献求助10
1秒前
1秒前
张涵秋发布了新的文献求助10
1秒前
嘻嘻完成签到,获得积分10
1秒前
张涵秋发布了新的文献求助10
1秒前
张涵秋发布了新的文献求助10
1秒前
牛八先生完成签到,获得积分0
1秒前
1秒前
大模型应助鲸鱼采纳,获得10
1秒前
1秒前
1秒前
2秒前
爆米花应助insissst采纳,获得10
2秒前
Ahan发布了新的文献求助10
2秒前
123发布了新的文献求助10
3秒前
3秒前
友好的水儿完成签到,获得积分10
3秒前
4秒前
4秒前
张涵秋发布了新的文献求助10
4秒前
张涵秋发布了新的文献求助10
4秒前
张涵秋发布了新的文献求助10
4秒前
张涵秋发布了新的文献求助10
4秒前
小明发布了新的文献求助10
4秒前
4秒前
张涵秋发布了新的文献求助10
4秒前
lobster发布了新的文献求助10
5秒前
dd完成签到 ,获得积分20
5秒前
molihuakai应助可期99采纳,获得10
5秒前
abcd发布了新的文献求助10
6秒前
6秒前
华仔应助广哥采纳,获得10
6秒前
6秒前
乔治发布了新的文献求助10
7秒前
7秒前
曾经又柔完成签到,获得积分20
7秒前
李健的小迷弟应助木槿采纳,获得10
8秒前
jj发布了新的文献求助10
8秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
The Multiple Self-States Drawing Technique 600
Organizational Behavior 510
Management and the Arts 510
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 510
Rosenblum, Global Change Biology 500
CLSI VET01S-2024 Performance Standards for Antimicrobial Disk and Dilution Susceptibility Tests for Bacteria Isolated From Animals (7th Ed) 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 计算机科学 化学工程 工程类 有机化学 物理 复合材料 生物化学 内科学 细胞生物学 基因 遗传学 免疫学 冶金 光电子学 癌症研究
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7770048
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9312978
关于积分的说明 20331568
捐赠科研通 7355247
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3316178
关于科研通互助平台的介绍 2465008
邀请新用户注册赠送积分活动 2330999