Editors' Choice—Visualizing the Impact of the Composite Cathode Microstructure and Porosity on Solid-State Battery Performance

微观结构 复合数 阴极 电池(电) 多孔性 材料科学 固态 复合材料 化学工程 工程物理 化学 工程类 物理 热力学 物理化学 功率(物理)
作者
Philip Minnmann,Johannes Schubert,Sascha Kremer,René Rekers,Simon Burkhardt,Raffael Rueß,Anja Bielefeld,Felix H. Richter,Jürgen Janek
出处
期刊:Journal of The Electrochemical Society [Institute of Physics]
卷期号:171 (6): 060514-060514 被引量:8
标识
DOI:10.1149/1945-7111/ad510e
摘要

The kinetics of composite cathodes for solid-state batteries (SSBs) relies heavily on their microstructure. Spatial distribution of the different phases, porosity, interface areas, and tortuosity factors are important descriptors that need accurate quantification for models to predict the electrochemistry and mechanics of SSBs. In this study, high-resolution focused ion beam-scanning electron microscopy tomography was used to investigate the microstructure of cathodes composed of a nickel-rich cathode active material (NCM) and a thiophosphate-based inorganic solid electrolyte (ISE). The influence of the ISE particle size on the microstructure of the cathode was visualized by 3D reconstruction and charge transport simulation. By comparison of experimentally determined and simulated conductivities of composite cathodes with different ISE particle sizes, the electrode charge transport kinetics is evaluated. Porosity is shown to have a major influence on the cell kinetics and the evaluation of the active mass of electrochemically active particles reveals a higher fraction of connected NCM particles in electrode composites utilizing smaller ISE particles. The results highlight the importance of homogeneous and optimized microstructures for high performance SSBs, securing fast ion and electron transport.
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
刚刚
JanaL的应助被科研通管家采纳,获得10
1秒前
1秒前
小蘑菇的应助被科研通管家采纳,获得10
1秒前
1秒前
Lucas的应助被科研通管家采纳,获得10
1秒前
1秒前
DW的应助被科研通管家采纳,获得10
1秒前
Orange的应助被北望采纳,获得10
1秒前
Hello的应助被科研通管家采纳,获得10
1秒前
香蕉觅云的应助被科研通管家采纳,获得10
1秒前
HUYAOWEI发布了新的文献求助10
2秒前
2秒前
DW的应助被科研通管家采纳,获得10
2秒前
2秒前
今后的应助被科研通管家采纳,获得10
2秒前
2秒前
陈池发布了新的文献求助10
2秒前
脑洞疼的应助被科研通管家采纳,获得10
2秒前
科研通AI6.4的应助被Eternal采纳,获得10
2秒前
中和皇极发布了新的文献求助10
3秒前
windy完成签到,获得积分10
3秒前
共享精神的应助被坚定的傲易采纳,获得10
3秒前
ZedViper完成签到,获得积分10
4秒前
方哒哒完成签到,获得积分20
4秒前
4秒前
guoguoguo发布了新的文献求助10
4秒前
4秒前
5秒前
徐XU发布了新的文献求助10
5秒前
人生何处不青山完成签到,获得积分20
5秒前
5秒前
5秒前
zl完成签到,获得积分10
5秒前
无情的聪健的应助被宇航员采纳,获得20
5秒前
威武的雨筠完成签到,获得积分10
6秒前
余漆完成签到,获得积分10
6秒前
6秒前
xyp发布了新的文献求助10
6秒前
CipherSage的应助被Colin采纳,获得10
7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
Les Mantodea De Guyane 2000
Energie-Contracting 1500
Klimaschutzrecht durch den Energiesektor im Mehrebenensystem – Ein Rechtsvergleich 1000
EnEfG – Energieeffizienzgesetz – Kommentar 1000
The Flourishing Academic 600
Stochastic Models in Operations Research,Vol. 2 600
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 计算机科学 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 物理 复合材料 内科学 催化作用 光电子学 人工智能 细胞生物学 无机化学 物理化学 数学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 8021920
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9465100
关于积分的说明 21210747
捐赠科研通 7591839
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3386684
关于科研通互助平台的介绍 2519039
邀请新用户注册赠送积分活动 2422183