Mechanical properties of amorphous LixSi alloys: a reactive force field study

雷亚克夫 材料科学 无定形固体 阳极 锂(药物) 非晶态金属 电化学 离子 分子动力学 电极 复合材料 纳米技术 化学物理 冶金 结晶学 计算化学 物理化学 合金 原子间势 化学 物理 医学 量子力学 内分泌学
作者
Feifei Fan,Shan Huang,Hui Yang,Muralikrishna Raju,Dibakar Datta,Vivek B. Shenoy,Adri C. T. van Duin,Sulin Zhang,Ting Zhu
出处
期刊:Modelling and Simulation in Materials Science and Engineering [IOP Publishing]
卷期号:21 (7): 074002-074002 被引量:123
标识
DOI:10.1088/0965-0393/21/7/074002
摘要

Silicon is a high-capacity anode material for lithium-ion batteries. Electrochemical cycling of Si electrodes usually produces amorphous LixSi (a-LixSi) alloys at room temperature. Despite intensive investigation of the electrochemical behaviors of a-LixSi alloys, their mechanical properties and underlying atomistic mechanisms remain largely unexplored. Here we perform molecular dynamics simulations to characterize the mechanical properties of a-LixSi with a newly developed reactive force field (ReaxFF). We compute the yield and fracture strengths of a-LixSi alloys under a variety of chemomechanical loading conditions, including the constrained thin-film lithiation, biaxial compression, uniaxial tension and compression. Effects of loading sequence and stress state are investigated to correlate the mechanical responses with the dominant atomic bonding, featuring a transition from the covalent to the metallic glass characteristics with increasing Li concentration. The results provide mechanistic insights for interpreting experiments, understanding properties and designing new experiments on a-LixSi alloys, which are essential to the development of durable Si electrodes for high-performance lithium-ion batteries.
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
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

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
1秒前
娴娴超爱笑完成签到,获得积分10
1秒前
1秒前
1秒前
1秒前
1秒前
B站萧亚轩发布了新的文献求助10
2秒前
fd完成签到,获得积分10
4秒前
粉色泡泡狗完成签到,获得积分10
4秒前
wwt完成签到,获得积分10
4秒前
4秒前
4秒前
婷婷的大宝剑完成签到,获得积分10
5秒前
高高的咖啡豆完成签到,获得积分10
5秒前
弥漫迟发布了新的文献求助10
6秒前
web发布了新的文献求助10
6秒前
慕青应助舒服的醉卉采纳,获得10
6秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
7秒前
叹陌完成签到,获得积分10
7秒前
小佳发布了新的文献求助10
9秒前
小情绪应助妮妮采纳,获得10
9秒前
dragon发布了新的文献求助10
9秒前
9秒前
停停走走发布了新的文献求助10
9秒前
10秒前
Kyle完成签到,获得积分10
10秒前
10秒前
11秒前
12秒前
min发布了新的文献求助20
12秒前
12秒前
Owen应助蜡笔小新采纳,获得10
12秒前
AW发布了新的文献求助10
12秒前
秦贵超完成签到,获得积分10
13秒前
13秒前
13秒前
婷婷的大宝剑关注了科研通微信公众号
14秒前
14秒前
搜集达人应助调皮小土豆采纳,获得10
14秒前
无限飞烟完成签到,获得积分10
14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
SOFT MATTER SERIES Volume 22 Soft Matter in Foods 1000
Zur lokalen Geoidbestimmung aus terrestrischen Messungen vertikaler Schweregradienten 1000
《2023南京市住宿行业发展报告》 500
Circulating tumor DNA from blood and cerebrospinal fluid in DLBCL: simultaneous evaluation of mutations, IG rearrangement, and IG clonality 500
Food Microbiology - An Introduction (5th Edition) 500
Architectural Corrosion and Critical Infrastructure 400
热门求助领域 (近24小时)
化学 医学 生物 材料科学 工程类 有机化学 内科学 生物化学 物理 计算机科学 纳米技术 遗传学 基因 复合材料 化学工程 物理化学 病理 催化作用 免疫学 量子力学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 4874013
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4163282
关于积分的说明 12912975
捐赠科研通 3920178
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2152216
邀请新用户注册赠送积分活动 1170549
关于科研通互助平台的介绍 1074528