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:33
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.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
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
量子星尘发布了新的文献求助10
4秒前
yes完成签到 ,获得积分10
6秒前
sonicker完成签到 ,获得积分10
6秒前
7秒前
9秒前
蓦然完成签到,获得积分20
9秒前
三石完成签到,获得积分10
11秒前
柔弱翎完成签到,获得积分10
17秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
19秒前
kellen完成签到,获得积分10
19秒前
control完成签到,获得积分10
24秒前
26秒前
小许完成签到 ,获得积分10
27秒前
岩松完成签到 ,获得积分10
27秒前
乘风破浪完成签到 ,获得积分10
28秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
30秒前
张庭豪完成签到,获得积分10
31秒前
兴奋雁风完成签到 ,获得积分10
33秒前
小高同学完成签到,获得积分10
34秒前
zhangxinan完成签到,获得积分10
37秒前
小破仁完成签到,获得积分10
38秒前
kimiwanano完成签到,获得积分10
40秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
42秒前
彩色的蓝天完成签到,获得积分10
46秒前
昏睡的妙梦完成签到,获得积分10
46秒前
术语完成签到 ,获得积分10
54秒前
59秒前
田田完成签到 ,获得积分10
1分钟前
1分钟前
活泼的寒安完成签到 ,获得积分10
1分钟前
1分钟前
结实的丹雪完成签到,获得积分10
1分钟前
杜飞完成签到,获得积分10
1分钟前
量子星尘发布了新的文献求助10
1分钟前
1分钟前
量子星尘发布了新的文献求助10
1分钟前
苗条白枫完成签到 ,获得积分10
1分钟前
嗯嗯应助如意元容采纳,获得10
1分钟前
踏实的无敌完成签到,获得积分10
1分钟前
科研通AI6应助科研通管家采纳,获得10
1分钟前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
2025-2031全球及中国金刚石触媒粉行业研究及十五五规划分析报告 6000
Real World Research, 5th Edition 680
Qualitative Data Analysis with NVivo By Jenine Beekhuyzen, Pat Bazeley · 2024 660
Superabsorbent Polymers 600
Handbook of Migration, International Relations and Security in Asia 555
A retrospective multi-center chart review study on the timely administration of systemic corticosteroids in children with moderate-to-severe asthma exacerbations 510
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 生物 医学 工程类 计算机科学 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 复合材料 内科学 化学工程 人工智能 催化作用 遗传学 数学 基因 量子力学 物理化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5677061
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4970068
关于积分的说明 15159298
捐赠科研通 4836738
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2591299
邀请新用户注册赠送积分活动 1544759
关于科研通互助平台的介绍 1502754