Observing Li Nucleation at the Li Metal–Solid Electrolyte Interface in All-Solid-State Batteries

成核 材料科学 电解质 固态 金属锂 金属 接口(物质) 纳米技术 快离子导体 化学工程 无机化学 化学 物理化学 冶金 电极 复合材料 有机化学 毛细管数 毛细管作用 工程类
作者
Yun An,Taiping Hu,Quanquan Pang,Shenzhen Xu
出处
期刊:ACS Nano [American Chemical Society]
卷期号:19 (14): 14262-14271 被引量:27
标识
DOI:10.1021/acsnano.5c00816
摘要

Benefiting from the significantly improved energy density and safety, all-solid-state lithium batteries (ASSLBs) are considered to be one of the most promising next-generation energy technologies. Their practical applications, however, are strongly impeded by Li dendrite formation. Despite this recognized challenge, a comprehensive understanding of the Li dendrite nucleation and formation mechanism remains elusive. In particular, the initial locations of Li dendrite formation are still ambiguous: do Li clusters form directly at the Li anode surface, inside the bulk solid electrolyte (SE), or within the solid-electrolyte interphase (SEI)? Here, based on the deep-potential molecular dynamics simulations combined with enhanced sampling techniques, we investigate the atomic-level mechanism of Li cluster nucleation and formation at the Li anode/SE interface. We observe that an isolated Li cluster initially forms inside the SEI between the Li 6 PS 5 Cl SE and the Li metal anode, located ∼1 nm away from the Li anode/SEI boundary. The local electronic structure of the spontaneously formed SEI is found to be a key factor enabling the Li cluster formation within the SEI, in which a significantly decreased band gap could facilitate electronic conduction through the SEI and reduce Li + ions to metallic Li atoms therein. Our work provides atomic-level insights into Li-dendrite nucleation at anode/SE interfaces in ASSLBs and could guide future design for developing Li-dendrite-inhibiting strategies.
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
3秒前
秋天完成签到,获得积分10
3秒前
zlzz完成签到,获得积分10
5秒前
顾矜应助落寞的若枫采纳,获得10
5秒前
淡定宛丝完成签到,获得积分20
5秒前
bdf关注了科研通微信公众号
5秒前
如意的一德完成签到,获得积分20
6秒前
真的很困完成签到 ,获得积分10
7秒前
星空幻想完成签到 ,获得积分10
7秒前
李健应助Lee_Ding_95采纳,获得10
8秒前
10秒前
11秒前
12秒前
15秒前
18秒前
20秒前
称心的冰安完成签到,获得积分10
20秒前
23秒前
24秒前
MMYYZZ发布了新的文献求助50
25秒前
大模型应助pwww采纳,获得30
25秒前
jctyp发布了新的文献求助10
25秒前
Ava应助123采纳,获得10
27秒前
bdf发布了新的文献求助10
28秒前
Jasper应助科研通管家采纳,获得10
30秒前
彭于晏应助科研通管家采纳,获得10
30秒前
田様应助科研通管家采纳,获得10
31秒前
情怀应助科研通管家采纳,获得10
31秒前
无味发布了新的文献求助10
31秒前
31秒前
东方元语应助科研通管家采纳,获得20
31秒前
xing_xing应助科研通管家采纳,获得20
31秒前
英俊的铭应助科研通管家采纳,获得30
31秒前
乐乐应助科研通管家采纳,获得10
32秒前
科目三应助科研通管家采纳,获得10
32秒前
852应助科研通管家采纳,获得10
32秒前
cdercder应助清秀的碧彤采纳,获得10
33秒前
33秒前
mc完成签到,获得积分10
34秒前
34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
An Introduction to Foreign Language Learning and Teaching 750
China Pluperfect I: Epistemology of Past and Outside in Chinese Art 520
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 510
Cosmos as Art Object: Studies in Plato's Timaeus and Other Dialogues 500
What is the Future of Psychotherapy in Digital Age? Technology, AI Bots, and Psychotherapy after Covid 444
煤炭地下气化渗流燃烧方法的研究 400
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 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7631551
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9205993
关于积分的说明 19743286
捐赠科研通 7200805
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3274614
关于科研通互助平台的介绍 2436554
邀请新用户注册赠送积分活动 2271245