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陈瓷电解质中阻止树枝植入的内在电化学极限

材料科学 2025-05-09 v2 应用物理 化学物理

摘要

固态电解质有望稳定锂金属负极,从而提高锂离子电池的能量密度。然而,固态锂金属电池在充电时会发生局部固-固界面处的锂金属树枝,限制循环寿命,并在实际应用中带来高安全风险。尽管提出了多种解释,但关于固态电解质中金属植入的动力学仍不明确。本文通过测试大量高度一致的掺锶 Li7La3Zr2O12 (LLZTO) 样品,并利用改进的对称电池原位技术,我们观察到电流依赖的树枝起始时间呈现一致且统计显著的趋势,这与液态电解质中的 Sand 时间尺度相吻合。这一新认识提供了树枝起始的电化学来源,同时为优化全固态电池设计提供了未来的思路。

关键词

引用

@article{arxiv.2410.02127,
  title  = {Intrinsic Electrochemical Limits Preceding Dendrite Penetration in Ceramic Electrolytes},
  author = {Rajeev Gopal and Peng Bai},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2410.02127},
  year   = {2025}
}

备注

28 pages, 4 figures