Decoding single-crystal lithium growth through solid electrolyte interphase omics

相间 锂(药物) 解码方法 电解质 法拉第效率 电化学 透射电子显微镜 沉积(地质) 纳米技术 能量密度 组分(热力学) 特征(语言学) 转化式学习 化学 材料科学 图层(电子) 工作(物理) 金属锂 计算机科学 生物系统 密度泛函理论 接口(物质) 原子层沉积 能量(信号处理) 化学工程 离子键合
作者
Gongxun Lu,Zhiyuan Han,Lei Shi,Zhilong Wang,Mengtian Zhang,Xinru Wu,Zhihong Piao,Xiao Xiao,Shengyu Tao,Jianwei Nai,Zhijin Ju,Xuan Zhang,Yanqiang Han,Karl Luigi Loza Vidaurre,H. Y. Fu,Jinjin Li,Xinyong Tao,Guangmin Zhou
出处
期刊:Nature Communications [Nature Portfolio]
卷期号:16 (1): 9323-9323 被引量:13
标识
DOI:10.1038/s41467-025-62166-2
摘要

Accurately understanding the impact of solid electrolyte interphase (SEI) on lithium deposition is critical for high-energy lithium metal batteries. Yet traditional strategies, focusing solely on isolated components, fail to capture multi-constituent synergies and underlying mechanisms. To address this challenge, we introduce the concept of SEI omics and establish a dataset of cryogenic transmission electron microscopy images combined with co-localized component information. By integrating interpretable machine learning and physics-based feature selection, we decoupled the roles of SEI constituents, revealing that higher N/S/P/F content and reduced O in the SEI improve lithium deposition. Combined density functional theory and electrochemical phase-field modeling uncovered multi-scale effects of SEI components on Li growth. Results confirm that designing an inner SEI layer with high surface energy and migration ability significantly refines deposition morphology. Guided by machine learning-optimized composition, a highly disordered SEI was engineered, achieving high average Coulombic efficiency of 99.35% over 800 cycles for Li||Cu cell at 1 mA cm−2 and 1 mAh cm−2. This work establishes a universal framework for understanding SEI-coupled effects on lithium growth, offering transformative strategies for electrolyte and interface design. Understanding the impact of the solid electrolyte interphase (SEI) on lithium deposition is crucial for developing high-energy lithium metal batteries. Here, authors elucidate the multi-scale effects of the SEI on lithium deposition behavior based on the established SEI-omics framework.
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
青梅葡萄汁完成签到 ,获得积分10
刚刚
橙子发布了新的文献求助10
刚刚
情怀应助博文强识采纳,获得10
2秒前
yyq发布了新的文献求助10
3秒前
布度闻现完成签到,获得积分10
3秒前
JKGBV完成签到,获得积分10
5秒前
一只萌新完成签到,获得积分10
5秒前
desmond完成签到,获得积分10
5秒前
李太宇完成签到,获得积分10
6秒前
8秒前
悟空最可爱完成签到,获得积分10
9秒前
未来星完成签到,获得积分10
9秒前
10秒前
SZZGGY发布了新的文献求助10
11秒前
12秒前
Copyright应助卡卡龍特采纳,获得10
13秒前
GM发布了新的文献求助10
14秒前
DuMeng发布了新的文献求助10
14秒前
molihuakai应助Echo采纳,获得10
16秒前
yyq完成签到,获得积分10
16秒前
研友_VZG7GZ应助mm采纳,获得10
18秒前
王w发布了新的文献求助100
18秒前
19秒前
19秒前
wangwangwang完成签到,获得积分20
19秒前
赘婿应助李文敏采纳,获得10
20秒前
卡卡龍特完成签到,获得积分10
21秒前
22秒前
无极微光应助xiw采纳,获得20
23秒前
kuandong完成签到,获得积分10
26秒前
26秒前
在水一方应助zz采纳,获得10
27秒前
27秒前
28秒前
28秒前
BioGO完成签到,获得积分10
28秒前
好好完成签到,获得积分20
29秒前
雪满头应助悟空最可爱采纳,获得10
30秒前
郝宇发布了新的文献求助10
31秒前
31秒前
高分求助中
论现代体育科学研究的方法学特征 1000
Invited Discussant 63O and 64O 1000
Ideology and Meaning-Making under the Putin Regime 750
Prompt Engineering for Clinicians: Harnessing AI in Everyday Medical Practice 600
Safety Pharmacology 500
《KNN基无铅压电陶瓷电学性能优化与物理机理研究》 500
A Handbook of User Experience Research & Design in Libraries 400
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 计算机科学 化学工程 生物化学 物理 内科学 复合材料 催化作用 光电子学 物理化学 电极 细胞生物学 基因 遗传学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6918729
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8609236
关于积分的说明 18265287
捐赠科研通 6333056
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3069304
关于科研通互助平台的介绍 2098655
邀请新用户注册赠送积分活动 2046521