The dendrite growth in 3D structured lithium metal anodes: Electron or ion transfer limitation?

阳极 材料科学 电解质 锂(药物) 电镀 化学工程 电极 枝晶(数学) 纳米技术 化学 物理化学 医学 工程类 内分泌学 数学 几何学 图层(电子)
作者
Rui Zhang,Xin Shen,Xin‐Bing Cheng,Qiang Zhang
出处
期刊:Energy Storage Materials [Elsevier BV]
卷期号:23: 556-565 被引量:163
标识
DOI:10.1016/j.ensm.2019.03.029
摘要

Lithium metal is among the most promising anode materials in next-generation energy-storage systems. However, the practical applications of lithium metal batteries have been severely hindered by the uncontrollable growth of lithium dendrites. If the mechanisms behind the lithium dendrite growth behavior are well understood and the critical condition to determine the rate limitation in electroplating and stripping process are clarified, it is feasible to boost the stable cycling of composite anode through the rational design of 3D structured lithium metal anodes. Herein we employed phase field model to quantitatively describe the lithium dendrite growth in various conductive structured lithium anodes. We found that the structural areal surface area linearly determines the electroplating reaction rate in the forepart kinetic process, which is limited by electron transfer in the composite Li metal anode. Meanwhile, the structural pore-volumetric surface area exhibits an inversely proportional relationship on the electroplating reaction rate in later kinetic process, which is limited by ion transfer in electrolyte. Structured lithium metal anodes with larger areal surface area and smaller pore-volumetric surface area can be much better for high rate and high capacity battery cycling.
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
5秒前
fabea完成签到,获得积分0
5秒前
留一盏月亮完成签到,获得积分10
7秒前
Polylactic发布了新的文献求助30
12秒前
12秒前
晴空万里完成签到 ,获得积分10
12秒前
渔婆完成签到,获得积分10
17秒前
kai完成签到 ,获得积分10
22秒前
alixy完成签到,获得积分10
30秒前
XU博士完成签到,获得积分10
32秒前
SCI的芷蝶完成签到 ,获得积分10
35秒前
BrandNew。完成签到,获得积分10
35秒前
Tonald Yang完成签到 ,获得积分20
51秒前
kaifangfeiyao完成签到 ,获得积分10
54秒前
55秒前
汤姆发布了新的文献求助10
1分钟前
飞鱼完成签到 ,获得积分10
1分钟前
Jerry完成签到 ,获得积分10
1分钟前
琉璃发布了新的文献求助20
1分钟前
FashionBoy应助Zw采纳,获得10
1分钟前
nini完成签到,获得积分10
1分钟前
1分钟前
长孙烙完成签到 ,获得积分10
1分钟前
1分钟前
慧慧34完成签到 ,获得积分10
1分钟前
1分钟前
大模型应助Willa采纳,获得10
1分钟前
jiaaniu完成签到 ,获得积分10
1分钟前
影汐儿完成签到 ,获得积分10
1分钟前
vitamin完成签到 ,获得积分0
1分钟前
汤姆完成签到,获得积分20
1分钟前
震动的鹏飞完成签到 ,获得积分10
1分钟前
1分钟前
1分钟前
1分钟前
行云流水发布了新的文献求助10
1分钟前
MOMO完成签到,获得积分10
1分钟前
缥缈的闭月完成签到,获得积分10
1分钟前
MOMO发布了新的文献求助10
1分钟前
molihuakai应助科研通管家采纳,获得10
1分钟前
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
Introduction to Helicopter and Tiltrotor Flight Simulation, Second Edition 2500
Developing Genetic Editing Tools for Lysobacter 2000
卤化钙钛矿人工突触的研究 2000
Моделирование процессов самоорганизации в кристаллообразующих системах 1000
History of U.S. Space Surveillance and Satellite Cataloging 1000
Malcolm Fraser : a biography 700
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 6512356
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8305790
关于积分的说明 17742143
捐赠科研通 5613975
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2923772
邀请新用户注册赠送积分活动 1901024
关于科研通互助平台的介绍 1762725