Unveiling Challenges and Opportunities in Silicon‐Based All‐Solid‐State Batteries: Thin‐Film Bonding with Mismatch Strain

材料科学 阳极 电解质 电极 薄膜 阳极连接 复合材料 离子键合 离子电导率 电化学 纳米技术 离子 化学工程 光电子学 工程类 化学 物理 物理化学 量子力学
作者
Mingcai Zhao,Juan Zhang,Carlos M. Costa,S. Lanceros‐Méndez,Qi Zhang,Wei Wang
出处
期刊:Advanced Materials [Wiley]
卷期号:36 (4) 被引量:7
标识
DOI:10.1002/adma.202308590
摘要

Abstract Li‐metal and silicon are potential anode materials in all‐solid‐state Li‐ion batteries (ASSBs) due to high specific capacity. However, both materials form gaps at the interface with solid electrolytes (SEs) during charging/discharging, resulting in increased impedance and uneven current density distribution. In this perspective, the different mechanisms of formation of these gaps are elaborated in detail. For Li‐metal anodes, Li‐ions are repeatedly stripped and unevenly deposited on the surface, leading to gaps and Li dendrite formation, which is an unavoidable electrochemical behavior. For Si‐based anodes, Li‐ions inserting/extracting within the Si‐based electrode causes volume changes and a local separation from the SE, which is a mechanical behavior and avoidable by mitigating the strain mismatch of thin‐film bonding between anode and SE. Si electro–chemical–mechanical behaviors are also described and strategies recommended to synergistically decrease Si‐based electrode strain, including Si materials, Si‐based composites, and electrodes. Last, it is suggested to choose a composite polymer–inorganic SE with favorable elastic properties and high ionic conductivity and form it directly on the Si‐based electrode, beneficial for increasing SE strain to accommodate stack pressure and the stability of the interface. Thus, this perspective sheds light on the development and application of Si‐based ASSBs.
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
1秒前
武广敏完成签到,获得积分10
1秒前
2秒前
绿野仙踪完成签到,获得积分10
3秒前
3秒前
忧虑的代容完成签到,获得积分10
4秒前
blueee1214完成签到 ,获得积分10
4秒前
Missing完成签到,获得积分10
5秒前
one_more_thing完成签到,获得积分10
5秒前
5秒前
Demon发布了新的文献求助10
6秒前
研友_ED5GK应助雷家采纳,获得10
7秒前
yaoping应助有山有水有光头采纳,获得10
8秒前
lalala发布了新的文献求助10
8秒前
王敬顺应助Missing采纳,获得10
9秒前
水草帽完成签到 ,获得积分10
10秒前
zyy完成签到,获得积分10
10秒前
Zoe发布了新的文献求助20
10秒前
10秒前
Aurora完成签到,获得积分20
11秒前
yaoping应助小白白又白采纳,获得10
11秒前
Radon发布了新的文献求助10
12秒前
12秒前
13秒前
hedy完成签到,获得积分10
13秒前
14秒前
14秒前
kkkkk发布了新的文献求助10
15秒前
罗杰斯完成签到,获得积分20
16秒前
zijingsy完成签到 ,获得积分10
16秒前
16秒前
orixero应助一棵树采纳,获得10
17秒前
17秒前
打打应助lc339采纳,获得10
17秒前
18秒前
19秒前
15884134873发布了新的文献求助10
19秒前
20秒前
爱飞的乌龟完成签到,获得积分10
20秒前
Lizhenxiang发布了新的文献求助10
20秒前
高分求助中
One Man Talking: Selected Essays of Shao Xunmei, 1929–1939 1000
A Chronicle of Small Beer: The Memoirs of Nan Green 1000
From Rural China to the Ivy League: Reminiscences of Transformations in Modern Chinese History 900
Migration and Wellbeing: Towards a More Inclusive World 900
Eric Dunning and the Sociology of Sport 850
Operative Techniques in Pediatric Orthopaedic Surgery 510
The Making of Détente: Eastern Europe and Western Europe in the Cold War, 1965-75 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 医学 材料科学 生物 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 物理化学 催化作用 免疫学 细胞生物学 电极
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 2910925
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2545718
关于积分的说明 6889664
捐赠科研通 2211033
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1174851
版权声明 588039
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 575595