Regulation of Dendrite-Free Li Plating via Lithiophilic Sites on Lithium-Alloy Surface

材料科学 电镀(地质) 枝晶(数学) 锂(药物) 合金 金属锂 阳极 冶金 物理化学 化学 几何学 电极 数学 生物 内分泌学 古生物学
作者
Yufang He,Mengyun Zhang,Aiping Wang,Bo Zhang,Hiep Pham,Qiao Hu,Li Sheng,Hong Xu,Li Wang,Jonghyun Park,Xiangming He
出处
期刊:ACS Applied Materials & Interfaces [American Chemical Society]
卷期号:14 (29): 33952-33959 被引量:26
标识
DOI:10.1021/acsami.2c05801
摘要

Lithium (Li) deposition behavior plays an important role in dendrite formation and the subsequent performance of lithium metal batteries. This work reveals the impact of the lithiophilic sites of lithium-alloy on the Li plating process via the first-principles calculations. We find that the Li deposition mechanisms on the Li metal and Li22Sn5 surface are different due to the lithiophilic sites. We first propose that Li plating on the Li metal surface goes through the "adsorption–reduction–desorption–heterogeneous nucleation–cluster drop" process, while it undergoes the "adsorption–reduction–growth" process on the Li22Sn5 surface. The lower adsorption energy contributes to the easy adsorption of Li on the lithiophilic sites of the Li22Sn5 surface. The lower Li reduction energy on the Li metal surface indicates that it is easy for Li to be reduced on the Li metal surface, attributed to its higher Fermi energy level. Furthermore, the faster Li diffusion on the Li22Sn5 surface results in smooth Li deposition, which is based on a "two-Li synergy diffusion" mechanism. However, Li diffuses more slowly on the Li metal surface than on the Li22Sn5 surface due to the "single Li diffusion" mechanism. This work provides a fundamental understanding on the impact of lithiophilic sites of Li alloy on the Li plating process and points out that the future design of 3D Li-alloy substrates decorated with multilithiophilic sites can prevent dendrite formation on the lithium-alloy substrate by guiding uniform Li deposition.
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
hujin应助二中所长采纳,获得10
1秒前
Fox发布了新的文献求助10
1秒前
sdasd发布了新的文献求助10
3秒前
赘婿应助stephy采纳,获得10
3秒前
ss完成签到,获得积分10
5秒前
6秒前
北雁完成签到,获得积分10
7秒前
7秒前
FashionBoy应助缥缈南风采纳,获得10
13秒前
14秒前
orixero应助科研通管家采纳,获得10
15秒前
CipherSage应助科研通管家采纳,获得10
15秒前
NexusExplorer应助科研通管家采纳,获得10
15秒前
15秒前
科研通AI2S应助科研通管家采纳,获得10
15秒前
不能吃太饱完成签到 ,获得积分10
16秒前
18秒前
万灵竹完成签到 ,获得积分10
19秒前
打打应助Fox采纳,获得10
21秒前
stephy发布了新的文献求助10
21秒前
努努发布了新的文献求助10
23秒前
paul发布了新的文献求助10
24秒前
25秒前
超人爱吃菠菜完成签到,获得积分10
28秒前
CCC完成签到,获得积分10
31秒前
paul完成签到,获得积分20
33秒前
熙熙攘攘完成签到,获得积分10
41秒前
吕布骑狗完成签到,获得积分10
42秒前
45秒前
46秒前
47秒前
celety发布了新的文献求助10
48秒前
大爷醒醒啊完成签到,获得积分10
52秒前
zhang发布了新的文献求助10
52秒前
Fox发布了新的文献求助10
53秒前
BaiX应助Lee2000采纳,获得10
54秒前
55秒前
56秒前
56秒前
柚子完成签到 ,获得积分10
57秒前
高分求助中
Evolution 10000
Becoming: An Introduction to Jung's Concept of Individuation 600
Ore genesis in the Zambian Copperbelt with particular reference to the northern sector of the Chambishi basin 500
A new species of Coccus (Homoptera: Coccoidea) from Malawi 500
A new species of Velataspis (Hemiptera Coccoidea Diaspididae) from tea in Assam 500
PraxisRatgeber: Mantiden: Faszinierende Lauerjäger 500
The Kinetic Nitration and Basicity of 1,2,4-Triazol-5-ones 440
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 生物化学 物理 内科学 纳米技术 计算机科学 化学工程 复合材料 基因 遗传学 催化作用 物理化学 免疫学 量子力学 细胞生物学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3164130
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2814873
关于积分的说明 7906891
捐赠科研通 2474467
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1317493
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 631841
版权声明 602228