晶界控制锂金属电池中固溶物基片的锂化
材料科学
2024-07-15 v1 化学物理
摘要
可持续交通和通信系统的发展需要提高锂电池的能量密度和容量保持率。使用与体心立方Li形成固溶物的衬底可提高无负极电池的循环稳定性。然而，衬底微结构如何影响锂化行为仍不清楚。本文采用联合离子-和电子显微镜方法进行近原子尺度探测，检验Li在Li-Ag扩散耦合体中的分布。我们揭示了Li在Ag中含有93.8%以上原子数分布的区域发生晶界晶化，而晶界内部未发生锂化。我们证据表明，微结构中的动力学和机械约束在决定锂化过程方面发挥着作用，而非平衡热力学。这些发现表明，晶粒尺寸和晶界特征对提高电池间层/电极的电化学性能至关重要，尤其是改善锂化动力学从而减少树枝状电解质形成。
引用
@article{arxiv.2407.09374,
title = {Grain boundaries control lithiation of solid solution substrates in lithium metal batteries},
author = {Leonardo Shoji Aota and Chanwon Jung and Siyuan Zhang and Ömer K. Büyükuslu and Poonam Yadav and Mahander Pratap Singh and Xinren Chen and Eric Woods and Christina Scheu and Se-Ho Kim and Dierk Raabe and Baptiste Gault},
journal= {arXiv preprint arXiv:2407.09374},
year = {2024}
}