Visualizing plating-induced cracking in lithium-anode solid-electrolyte cells

电解质 材料科学 阳极 开裂 电镀(地质) 锂(药物) 电极 复合材料 金属锂 化学工程 合金 冶金 化学 物理化学 地质学 医学 地球物理学 内分泌学 工程类
作者
Ziyang Ning,Dominic Spencer Jolly,Guanchen Li,Robin De Meyere,Shengda D. Pu,Yang Chen,Jitti Kasemchainan,Johannes Ihli,Gong Chen,Boyang Liu,Dominic L. R. Melvin,Anne Bonnin,Oxana V. Magdysyuk,Paul Adamson,Gareth O. Hartley,Charles W. Monroe,T.J. Marrow,Peter G. Bruce
出处
期刊:Nature Materials [Nature Portfolio]
卷期号:20 (8): 1121-1129 被引量:420
标识
DOI:10.1038/s41563-021-00967-8
摘要

Lithium dendrite (filament) propagation through ceramic electrolytes, leading to short circuits at high rates of charge, is one of the greatest barriers to realizing high-energy-density all-solid-state lithium-anode batteries. Utilizing in situ X-ray computed tomography coupled with spatially mapped X-ray diffraction, the propagation of cracks and the propagation of lithium dendrites through the solid electrolyte have been tracked in a Li/Li6PS5Cl/Li cell as a function of the charge passed. On plating, cracking initiates with spallation, conical ‘pothole’-like cracks that form in the ceramic electrolyte near the surface with the plated electrode. The spallations form predominantly at the lithium electrode edges where local fields are high. Transverse cracks then propagate from the spallations across the electrolyte from the plated to the stripped electrode. Lithium ingress drives the propagation of the spallation and transverse cracks by widening the crack from the rear; that is, the crack front propagates ahead of the Li. As a result, cracks traverse the entire electrolyte before the Li arrives at the other electrode, and therefore before a short circuit occurs. Lithium dendrite propagation through ceramic electrolytes can prevent the realization of high-energy-density all-solid-state lithium-anode batteries. The propagation of cracks and lithium dendrites through a solid electrolyte has now been tracked as a function of charge.
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
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
潇洒慕蕊完成签到 ,获得积分10
5秒前
思思完成签到 ,获得积分10
8秒前
喜悦向日葵完成签到 ,获得积分10
12秒前
14秒前
博修完成签到,获得积分10
17秒前
鸭鸭完成签到 ,获得积分10
17秒前
nwq完成签到,获得积分10
20秒前
lzq671完成签到 ,获得积分10
32秒前
mumuaidafu完成签到 ,获得积分10
36秒前
Kao应助科研通管家采纳,获得10
39秒前
39秒前
研友_VZG7GZ应助科研通管家采纳,获得10
39秒前
Kao应助科研通管家采纳,获得10
39秒前
lzy完成签到,获得积分10
42秒前
高挑的冰露完成签到 ,获得积分10
59秒前
sponge完成签到 ,获得积分10
1分钟前
cdercder应助123采纳,获得10
1分钟前
萌萌哒瓢酱完成签到,获得积分10
1分钟前
纸条条完成签到 ,获得积分10
1分钟前
Winnie完成签到,获得积分10
1分钟前
cdercder应助123采纳,获得10
1分钟前
Michael完成签到,获得积分10
1分钟前
新帅完成签到,获得积分10
1分钟前
WW完成签到 ,获得积分10
1分钟前
1分钟前
dandelion完成签到 ,获得积分10
2分钟前
我和你完成签到 ,获得积分0
2分钟前
2分钟前
林北bei完成签到,获得积分10
2分钟前
kankj发布了新的文献求助10
2分钟前
Godhui完成签到 ,获得积分10
2分钟前
忧虑的花卷完成签到,获得积分10
2分钟前
程清棠完成签到 ,获得积分10
2分钟前
身体健康完成签到 ,获得积分10
2分钟前
公共完成签到 ,获得积分20
2分钟前
2分钟前
医学事业完成签到,获得积分10
2分钟前
星奕完成签到 ,获得积分10
2分钟前
Kao应助科研通管家采纳,获得10
2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
Markov Chain Monte Carlo 5000
Weaponeering: An Introduction Fourth Edition, Volume 1 1000
Advanced Weaponeering Fourth Edition, Volume 2 1000
Evidence Summary. Injection (subcutaneous):op- timal administration 1000
Handbook on Communication and Culture 750
悉尼大学博士学位论文,题目:Modelling and testing of one-sided stitched laminated composites. 作者:Kristopher P. Plain 700
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7490766
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9082480
关于积分的说明 19369097
捐赠科研通 7103546
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3249157
关于科研通互助平台的介绍 2418669
邀请新用户注册赠送积分活动 2234619