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

材料科学 枝晶(数学) 溶解 阳极 电池(电) 金属 电化学 锂(药物) 相(物质) 金属锂 纳米技术 化学工程 冶金 电极 热力学 化学 物理化学 功率(物理) 内分泌学 有机化学 工程类 物理 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
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
更新
大幅提高文件上传限制,最高150M (2024-4-1)

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
田田田发布了新的文献求助10
1秒前
2秒前
华仔应助顺利毕业采纳,获得10
7秒前
CipherSage应助田田田采纳,获得10
9秒前
ding应助功夫梦采纳,获得30
10秒前
11秒前
FashionBoy应助超帅凡阳采纳,获得10
15秒前
16秒前
pluto应助十七采纳,获得20
17秒前
18秒前
lamie完成签到,获得积分20
21秒前
功夫梦发布了新的文献求助30
22秒前
24秒前
lamie发布了新的文献求助10
25秒前
25秒前
晗月完成签到,获得积分10
28秒前
木林森发布了新的文献求助10
28秒前
31秒前
小二郎应助你可真行采纳,获得10
32秒前
嘉博学长发布了新的文献求助10
33秒前
超帅凡阳完成签到,获得积分10
36秒前
深情安青应助辉123采纳,获得10
37秒前
超帅凡阳发布了新的文献求助10
39秒前
小二郎应助香一采纳,获得10
43秒前
45秒前
嘉博学长完成签到,获得积分10
47秒前
辉123发布了新的文献求助10
49秒前
lalafish应助buding采纳,获得10
49秒前
50秒前
52秒前
失眠的班关注了科研通微信公众号
56秒前
56秒前
zzz发布了新的文献求助10
57秒前
WZC发布了新的文献求助10
57秒前
57秒前
58秒前
59秒前
59秒前
zk发布了新的文献求助10
1分钟前
学习快乐应助zzz采纳,获得10
1分钟前
高分求助中
请在求助之前详细阅读求助说明!!!! 20000
One Man Talking: Selected Essays of Shao Xunmei, 1929–1939 1000
The Three Stars Each: The Astrolabes and Related Texts 900
Yuwu Song, Biographical Dictionary of the People's Republic of China 700
[Lambert-Eaton syndrome without calcium channel autoantibodies] 520
Bernd Ziesemer - Maos deutscher Topagent: Wie China die Bundesrepublik eroberte 500
A radiographic standard of reference for the growing knee 400
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 有机化学 工程类 生物化学 纳米技术 物理 内科学 计算机科学 化学工程 复合材料 遗传学 基因 物理化学 催化作用 电极 光电子学 量子力学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 2471525
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2138066
关于积分的说明 5448332
捐赠科研通 1862072
什么是DOI,文献DOI怎么找? 926029
版权声明 562747
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 495308