Deciphering coulombic loss in lithium-ion batteries and beyond

锂(药物) 容量损失 电池(电) 法拉第效率 离子 电解质 材料科学 计算机科学 化学 纳米技术 物理 医学 热力学 电极 内分泌学 物理化学 功率(物理) 有机化学
作者
Jiyu Cai,Stephen E. Trask,Zhenzhen Yang,Yingying Xie,Wenquan Lu,Thi Thu Hoai Nguyen,Yuzi Liu,Xiangbo Meng,Gabriel M. Veith,Hao Jia,Wu Xu,Zonghai Chen
出处
期刊:Nature Communications [Springer Nature]
卷期号:16 (1): 5785-5785 被引量:3
标识
DOI:10.1038/s41467-025-60833-y
摘要

Abstract Lithium-ion batteries are pivotal for modern energy storage, yet accurately predicting their lifespan remains a critical challenge. While descriptors like coulombic efficiency are widely used to assess battery longevity, the unclear physical origins of coulombic losses cause semi-quantitative correlation with capacity, complicating battery development. Here, we combine high-precision leakage current and open-circuit-voltage measurements with charge conservation principles to explore microscopic charge consumptions at electrode-electrolyte interfaces across diverse chemistries. We demonstrate that coulombic loss arises from a synergy between local charge neutrality and global charge compensation, reconciling its quantitative correlation to capacity. Contrary to conventional assumptions equating coulombic loss with irreversible capacity loss, this framework resolves systematic overestimations and paradoxical phenomena in existing chemistries. Our findings establish physics-informed criteria for accelerated lifespan evaluation and guide rational design of long-life lithium-ion batteries and beyond.
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
123完成签到,获得积分20
1秒前
1秒前
舒适的无招完成签到,获得积分10
2秒前
花牛完成签到 ,获得积分10
2秒前
朱宣诚完成签到,获得积分10
3秒前
3秒前
3秒前
WLWLW应助kk采纳,获得30
4秒前
Ihang完成签到,获得积分10
4秒前
4秒前
5秒前
SSNN完成签到,获得积分10
5秒前
神龙尊者发布了新的文献求助10
6秒前
Hello应助海绵宝宝采纳,获得10
6秒前
Ava应助无情的冰香采纳,获得20
7秒前
Bethune124完成签到 ,获得积分10
8秒前
orixero应助yhh0728采纳,获得10
8秒前
SiqiZhang发布了新的文献求助10
8秒前
义气以彤发布了新的文献求助10
8秒前
9秒前
ldz完成签到,获得积分10
10秒前
BJ_whc完成签到,获得积分10
12秒前
gzw完成签到,获得积分10
12秒前
szbllc完成签到,获得积分10
12秒前
ldz发布了新的文献求助10
13秒前
13秒前
科研小白完成签到,获得积分10
14秒前
wanci应助楠楠2001采纳,获得10
15秒前
18秒前
感性的神级完成签到,获得积分0
19秒前
完美世界应助Finger采纳,获得10
19秒前
星辰大海应助赵一采纳,获得10
19秒前
神龙尊者完成签到,获得积分20
19秒前
19秒前
懒虫完成签到,获得积分10
20秒前
Orange应助南岸采纳,获得10
21秒前
李肉圆发布了新的文献求助10
21秒前
22秒前
23秒前
24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
Encyclopedia of Quaternary Science Reference Third edition 6000
Encyclopedia of Forensic and Legal Medicine Third Edition 5000
Introduction to strong mixing conditions volume 1-3 5000
Aerospace Engineering Education During the First Century of Flight 3000
Electron Energy Loss Spectroscopy 1500
sQUIZ your knowledge: Multiple progressive erythematous plaques and nodules in an elderly man 1000
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 生物 医学 工程类 计算机科学 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 复合材料 内科学 化学工程 人工智能 催化作用 遗传学 数学 基因 量子力学 物理化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5796848
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 5780246
关于积分的说明 15493221
捐赠科研通 4923865
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2650511
邀请新用户注册赠送积分活动 1597826
关于科研通互助平台的介绍 1552494