Observation of dendrite formation at Li metal-electrolyte interface by a machine-learning enhanced constant potential framework

枝晶(数学) 成核 分子动力学 材料科学 电解质 化学物理 电化学 阳极 法拉第效率 电化学电位 常量(计算机编程) 无定形固体 金属 纳米技术 计算机科学 热力学 化学 计算化学 物理化学 物理 电极 结晶学 冶金 几何学 数学 程序设计语言
作者
Taiping Hu,Haichao Huang,Guobing Zhou,Xinyan Wang,Jiaxin Zhu,Zheng Cheng,Fangjia Fu,Xiaoxu Wang,Fu‐Zhi Dai,Kuang Yu,Shenzhen Xu
出处
期刊:Nature Communications [Nature Portfolio]
卷期号:16 (1): 7379-7379 被引量:9
标识
DOI:10.1038/s41467-025-62824-5
摘要

Uncontrollable dendrites growth during electrochemical cycles leads to low Coulombic efficiency and critical safety issues in Li metal batteries. Hence, a comprehensive understanding of the dendrite formation mechanism is essential for further enhancing the performance of Li metal batteries. Machine learning accelerated molecular dynamics simulations can provide atomic-scale resolution for various key processes at an ab-initio level accuracy. However, traditional molecular dynamics simulation tools hardly capture Li electrochemical depositions, due to lack of an electrochemical constant potential condition. In this work, we propose a constant potential approach that combines a machine learning force field with the charge equilibration method to reveal the dynamic process of dendrites nucleation at Li metal anode surfaces. Our simulations show that inhomogeneous Li depositions, following Li aggregations in amorphous inorganic components of solid electrolyte interphases, can initiate dendrites nucleation. Our study provides microscopic insights for Li dendrites formations in Li metal anodes. More importantly, we present an efficient and accurate simulation method for modeling realistic constant potential conditions, which holds considerable potential for broader applications in modeling complex electrochemical interfaces.
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
科研通AI2S应助蔡从安采纳,获得10
1秒前
威武鸽子发布了新的文献求助10
1秒前
钰宁完成签到,获得积分10
2秒前
小于发布了新的文献求助10
2秒前
3秒前
3秒前
追寻傲云发布了新的文献求助10
3秒前
李子衡发布了新的文献求助10
4秒前
4秒前
蓝天应助nan采纳,获得10
5秒前
5秒前
魔幻的幻露完成签到,获得积分10
6秒前
思源应助kuaikuai采纳,获得10
7秒前
翠花发布了新的文献求助10
7秒前
欣慰的凡儿完成签到,获得积分10
7秒前
8秒前
快乐战神没烦恼完成签到,获得积分10
8秒前
看看完成签到,获得积分10
8秒前
斯文败类应助唠叨的白玉采纳,获得10
9秒前
9秒前
ghjyufh发布了新的文献求助10
9秒前
科研通AI2S应助晰默采纳,获得10
11秒前
aaabua发布了新的文献求助10
11秒前
852应助我愿采纳,获得10
12秒前
愉快的傲霜完成签到,获得积分10
12秒前
CipherSage应助nn采纳,获得10
14秒前
14秒前
cc发布了新的文献求助10
14秒前
14秒前
15秒前
赘婿应助ghjyufh采纳,获得10
15秒前
沈阳四季完成签到,获得积分10
16秒前
领导范儿应助正直凌文采纳,获得10
16秒前
小石头发布了新的文献求助20
17秒前
17秒前
18秒前
18秒前
18秒前
乐乐应助AKA鱼采纳,获得10
18秒前
khalifa发布了新的文献求助10
18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 Graphene Handbook (2019 Edition) 800
Signals, Systems, and Signal Processing 610
IEST-RP-CC018: Cleanroom Cleaning and Sanitization: Operating and Monitoring Procedures 600
Fundamentals of Pharmaceutical and Biologics Regulations: A Global Perspective, Second Edition 600
Rehabilitation of Long-Standing Groin Pain in Athletes: A Scoping Review of Exercise Content and Reporting 500
The Immune System (Fifth Edition) 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 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6581732
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8356566
关于积分的说明 17896999
捐赠科研通 5720723
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2948294
邀请新用户注册赠送积分活动 1923959
关于科研通互助平台的介绍 1808287