锂-氧电池中Li2O2生长的速率依赖形貌
化学物理
2013-07-26 v1 介观与纳米尺度物理
材料科学
摘要
紧凑的固体放电产物使得储能设备具有高重量和体积能量密度，但活性表面上的固体沉积物会干扰电荷传输并引起机械应力。在这封信中，我们基于最初应用于锂离子电池的电化学非平衡热力学理论，开发了一个用于锂-氧电池有机电解液中Li2O2晶体生长的纳米尺度连续模型。与相分离LiFePO4纳米颗粒中锂插入的情况类似，该理论预测随着电流增加，Li2O2的形貌从复杂向均匀转变。低放电速率下的离散颗粒生长在高速率下被抑制，导致形成电子绝缘的Li2O2薄膜，限制了电池性能。我们预测这些表面生长模式之间的转变发生在接近阴极反应交换电流密度的电流密度下，与实验观察一致。
引用
@article{arxiv.1307.6621,
title = {Rate-dependent morphology of Li2O2 growth in Li-O2 batteries},
author = {B. Horstmann and B. Gallant and R. Mitchell and W. G. Bessler and Y. Shao-Horn and M. Z. Bazant},
journal= {arXiv preprint arXiv:1307.6621},
year = {2013}
}
备注
8 pages, 6 figs