Stabilizing metal battery anodes through the design of solid electrolyte interphases

阳极 电解质 电池(电) 金属锂 材料科学 化学工程 金属 化学 废物管理 电极 冶金 物理 工程类 量子力学 物理化学 功率(物理)
作者
Qing Zhao,Sanjuna Stalin,Lynden A. Archer
出处
期刊:Joule [Elsevier BV]
卷期号:5 (5): 1119-1142 被引量:391
标识
DOI:10.1016/j.joule.2021.03.024
摘要

Summary

The solid electrolyte interphase (SEI) is a chemically distinct material phase formed by a combination of electrochemical reduction and chemical reactions at both the explicit and implicit interfaces in all electrochemical cells. The structure, chemistry, and thermodynamics of the materials that accumulate in such interfacial material phases have emerged over the last decade to play crucial roles in achieving high levels of anode reversibility in secondary batteries, especially in systems where electrochemically active metals are used as anodes for high-energy-density and cost-effective storage. Here, we review the history, chemistry, formation characteristics, and approaches taken to achieve rational design of the SEI at metal anodes. Strategies that explicitly take advantage of the redox chemistry of electrolyte components to build designed, favourable SEI inside electrochemical cells, as well as those that benefit from ex situ chemistries performed outside the cell to create artificial SEI that enhance anode reversibility are highlighted. Taking advances based on these methods as a point of departure, the review also considers interphase design rules that facilitate chemical, mechanical, and electrochemical stability and fast ion transport through the SEI. Finally, we discuss differences and similarities of SEI formed on monovalent (Li, Na, and K), divalent (Mg, Ca, and Zn), and trivalent (Al) metals of contemporary interest for developing cost-effective but high-performance anodes and on that basis, underscore the urgent need for intrusive experimental tools for analyzing the SEI on metals at atomic levels.
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
1秒前
了0完成签到 ,获得积分10
3秒前
victor完成签到,获得积分10
3秒前
姿势完成签到,获得积分10
4秒前
不是省油的灯完成签到 ,获得积分10
9秒前
Akim应助啦啦啦采纳,获得10
9秒前
clock完成签到 ,获得积分10
11秒前
xiaopang完成签到,获得积分10
12秒前
微风完成签到 ,获得积分10
14秒前
在水一方应助暴躁的元霜采纳,获得10
17秒前
17秒前
研友_VZG7GZ应助JIMMY采纳,获得10
17秒前
高兴的蜻蜓完成签到,获得积分10
18秒前
科研通AI2S应助standingo采纳,获得10
22秒前
qy发布了新的文献求助10
23秒前
25秒前
背后访风完成签到 ,获得积分10
27秒前
文静灵阳完成签到 ,获得积分10
29秒前
XXHH完成签到 ,获得积分10
29秒前
30秒前
JIMMY发布了新的文献求助10
30秒前
hotcas完成签到,获得积分10
31秒前
36秒前
阳光怀亦完成签到,获得积分10
38秒前
42秒前
lily发布了新的文献求助10
43秒前
You完成签到,获得积分10
44秒前
风趣灵槐完成签到,获得积分10
48秒前
小阿博完成签到,获得积分10
50秒前
李健的小迷弟应助Enoelle采纳,获得10
52秒前
54秒前
可爱的函函应助优秀藏鸟采纳,获得10
57秒前
58秒前
啦啦啦完成签到,获得积分10
1分钟前
1分钟前
啦啦啦发布了新的文献求助10
1分钟前
归尘发布了新的文献求助10
1分钟前
yawnzzn9完成签到,获得积分10
1分钟前
跳跃的夜天应助彭三忘采纳,获得20
1分钟前
岁岁完成签到 ,获得积分10
1分钟前
高分求助中
【此为提示信息,请勿应助】请按要求发布求助,避免被关 20000
Continuum Thermodynamics and Material Modelling 2000
Encyclopedia of Geology (2nd Edition) 2000
105th Edition CRC Handbook of Chemistry and Physics 1600
Maneuvering of a Damaged Navy Combatant 650
Периодизация спортивной тренировки. Общая теория и её практическое применение 310
Mixing the elements of mass customisation 300
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 计算机科学 化学工程 内科学 复合材料 物理化学 电极 遗传学 量子力学 基因 冶金 催化作用
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3779649
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3325127
关于积分的说明 10221379
捐赠科研通 3040230
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1668691
邀请新用户注册赠送积分活动 798766
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 758535