Electro‐Chemo‐Mechanical Modeling of Artificial Solid Electrolyte Interphase to Enable Uniform Electrodeposition of Lithium Metal Anodes

材料科学 沉积(地质) 电解质 阳极 电化学 离子电导率 相间 锂(药物) 金属 化学工程 纳米技术 金属锂 电极 冶金 物理化学 内分泌学 古生物学 工程类 化学 生物 医学 遗传学 沉积物
作者
Yangyang Liu,Xieyu Xu,Olesya O. Kapitanova,П. В. Евдокимов,Zhongxiao Song,Aleksandar Matic
出处
期刊:Advanced Energy Materials [Wiley]
卷期号:12 (9) 被引量:123
标识
DOI:10.1002/aenm.202103589
摘要

Abstract Nonuniform electrodeposition of lithium during charging processes is the key issue hindering development of rechargeable Li metal batteries. This deposition process is largely controlled by the solid electrolyte interphase (SEI) on the metal surface and the design of artificial SEIs is an essential pathway to regulate electrodeposition of Li. In this work, an electro‐chemo‐mechanical model is built and implemented in a phase‐field modelling to understand the correlation between the physical properties of artificial SEIs and deposition of Li. The results show that improving ionic conductivity of the SEI above a critical level can mitigate stress concentration and preferred deposition of Li. In addition, the mechanical strength of the SEI is found to also mitigate non‐uniform deposition and influence electrochemical kinetics, with a Young's modulus around 4.0 GPa being a threshold value for even deposition of Li. By comparison of the results to experimental results for artificial SEIs it is clear that the most important direction for future work is to improve the ionic conductivity without compromising mechanical strength. In addition, the findings and methodology presented here not only provide detailed guidelines for design of artificial SEI on Li‐metal anodes but also pave the way to explore strategies for regulating deposition of other metal anodes.
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
大幅提高文件上传限制,最高150M (2024-4-1)

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
seven完成签到,获得积分10
刚刚
gjww应助oo采纳,获得30
2秒前
安七买束花完成签到 ,获得积分10
2秒前
迫切完成签到,获得积分10
2秒前
3秒前
研友_r8YKvn发布了新的文献求助10
3秒前
情怀应助无情谷兰采纳,获得10
4秒前
黄世龙发布了新的文献求助10
7秒前
坚强的广山应助seven采纳,获得10
8秒前
13秒前
Yola完成签到,获得积分10
13秒前
15秒前
两栖玩家发布了新的文献求助30
16秒前
拉长的忆安完成签到 ,获得积分10
18秒前
谦让的成风完成签到,获得积分10
20秒前
飞飞发布了新的文献求助10
20秒前
22秒前
K13完成签到,获得积分10
26秒前
djj完成签到 ,获得积分10
27秒前
知性的士萧关注了科研通微信公众号
27秒前
29秒前
29秒前
31秒前
34秒前
Maggie完成签到 ,获得积分10
36秒前
姽婳wy发布了新的文献求助10
36秒前
乐正依珊完成签到,获得积分10
37秒前
37秒前
趣多多发布了新的文献求助10
38秒前
Yummerwei发布了新的文献求助200
40秒前
领导范儿应助熊猫宝宝采纳,获得10
41秒前
43秒前
小糖豆发布了新的文献求助10
45秒前
57秒前
lang完成签到,获得积分10
58秒前
59秒前
Truman发布了新的文献求助10
1分钟前
江边鸟完成签到 ,获得积分10
1分钟前
丰D发布了新的文献求助10
1分钟前
熊猫宝宝发布了新的文献求助10
1分钟前
高分求助中
请在求助之前详细阅读求助说明!!!! 20000
The Three Stars Each: The Astrolabes and Related Texts 900
Yuwu Song, Biographical Dictionary of the People's Republic of China 700
Multifunctional Agriculture, A New Paradigm for European Agriculture and Rural Development 600
Bernd Ziesemer - Maos deutscher Topagent: Wie China die Bundesrepublik eroberte 500
A radiographic standard of reference for the growing knee 400
Glossary of Geology 400
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 有机化学 工程类 生物化学 纳米技术 物理 内科学 计算机科学 化学工程 复合材料 遗传学 基因 物理化学 催化作用 电极 光电子学 量子力学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 2474361
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2139407
关于积分的说明 5452184
捐赠科研通 1863189
什么是DOI,文献DOI怎么找? 926351
版权声明 562833
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 495538