High electronic conductivity as the origin of lithium dendrite formation within solid electrolytes

材料科学 电解质 锂(药物) 离子电导率 无定形固体 枝晶(数学) 阳极 快离子导体 电导率 化学工程 化学 物理化学 电极 结晶学 医学 几何学 数学 内分泌学 工程类
作者
Fudong Han,Andrew S. Westover,Jie Yue,Xiulin Fan,Fei Wang,Miaofang Chi,Donovan N. Leonard,Nancy J. Dudney,Howard Wang,Chunsheng Wang
出处
期刊:Nature Energy [Nature Portfolio]
卷期号:4 (3): 187-196 被引量:1513
标识
DOI:10.1038/s41560-018-0312-z
摘要

Solid electrolytes (SEs) are widely considered as an ‘enabler’ of lithium anodes for high-energy batteries. However, recent reports demonstrate that the Li dendrite formation in Li7La3Zr2O12 (LLZO) and Li2S–P2S5 is actually much easier than that in liquid electrolytes of lithium batteries, by mechanisms that remain elusive. Here we illustrate the origin of the dendrite formation by monitoring the dynamic evolution of Li concentration profiles in three popular but representative SEs (LiPON, LLZO and amorphous Li3PS4) during lithium plating using time-resolved operando neutron depth profiling. Although no apparent changes in the lithium concentration in LiPON can be observed, we visualize the direct deposition of Li inside the bulk LLZO and Li3PS4. Our findings suggest the high electronic conductivity of LLZO and Li3PS4 is mostly responsible for dendrite formation in these SEs. Lowering the electronic conductivity, rather than further increasing the ionic conductivity of SEs, is therefore critical for the success of all-solid-state Li batteries. Despite its importance in lithium batteries, the mechanism of Li dendrite growth is not well understood. Here the authors study three representative solid electrolytes with neutron depth profiling and identify high electronic conductivity as the root cause for the dendrite issue.
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
更新
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

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
xiaosenlinhai完成签到,获得积分10
刚刚
刚刚
1秒前
1秒前
2秒前
2秒前
3秒前
4秒前
夏目完成签到,获得积分20
4秒前
量子星尘发布了新的文献求助150
4秒前
DrPanda完成签到,获得积分10
5秒前
长情立诚发布了新的文献求助10
5秒前
朵朵发布了新的文献求助10
6秒前
keeee完成签到,获得积分10
6秒前
Deny完成签到,获得积分10
7秒前
小缘发布了新的文献求助10
7秒前
香蕉觅云应助yi采纳,获得10
7秒前
从容的丹南完成签到 ,获得积分10
8秒前
完美世界应助吕吕吕采纳,获得100
9秒前
9秒前
keeee发布了新的文献求助10
9秒前
bioli应助刘涵采纳,获得20
10秒前
舒适可乐完成签到,获得积分10
11秒前
要减肥的冷霜完成签到,获得积分10
12秒前
yyds发布了新的文献求助10
12秒前
永和发布了新的文献求助20
13秒前
14秒前
16秒前
16秒前
慕凛发布了新的文献求助10
16秒前
CCC完成签到,获得积分0
16秒前
乐乐应助ldy采纳,获得10
16秒前
脑洞疼应助ghtsmile采纳,获得10
16秒前
三横完成签到 ,获得积分10
17秒前
鹿222完成签到,获得积分10
18秒前
Gulu_完成签到 ,获得积分10
19秒前
LIHAO完成签到,获得积分20
20秒前
zjm1441发布了新的文献求助10
21秒前
斯文智宸发布了新的文献求助10
23秒前
23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
Target genes for RNAi in pest control: A comprehensive overview 600
The Social Work Ethics Casebook(2nd,Frederic G. R) 600
HEAT TRANSFER EQUIPMENT DESIGN Advanced Study Institute Book 500
Pipeline and riser loss of containment 2001 - 2020 (PARLOC 2020) 500
Master Curve-Auswertungen und Untersuchung des Größeneffekts für C(T)-Proben - aktuelle Erkenntnisse zur Untersuchung des Master Curve Konzepts für ferritisches Gusseisen mit Kugelgraphit bei dynamischer Beanspruchung (Projekt MCGUSS) 500
Design and Development of A CMOS Integrated Multimodal Sensor System with Carbon Nano-electrodes for Biosensor Applications 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 医学 生物 材料科学 工程类 有机化学 内科学 生物化学 物理 计算机科学 纳米技术 遗传学 基因 复合材料 化学工程 物理化学 病理 催化作用 免疫学 量子力学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5109426
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4318139
关于积分的说明 13453709
捐赠科研通 4148066
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2273021
邀请新用户注册赠送积分活动 1275171
关于科研通互助平台的介绍 1213331