Dynamic spatial progression of isolated lithium during battery operations

阳极 法拉第效率 电解质 阴极 电池(电) 极化(电化学) 溶解 容量损失 锂(药物) 电压 电流密度 材料科学 化学工程 化学 电极 电气工程 热力学 物理 医学 功率(物理) 工程类 物理化学 量子力学 内分泌学
作者
Fang Liu,Rong Xu,Yecun Wu,David Boyle,Ankun Yang,Jinwei Xu,Yangying Zhu,Yusheng Ye,Zhiao Yu,Zewen Zhang,Xin Xiao,Wenxiao Huang,Hansen Wang,Hao Chen,Yi Cui
出处
期刊:Nature [Nature Portfolio]
卷期号:600 (7890): 659-663 被引量:206
标识
DOI:10.1038/s41586-021-04168-w
摘要

The increasing demand for next-generation energy storage systems necessitates the development of high-performance lithium batteries1-3. Unfortunately, current Li anodes exhibit rapid capacity decay and a short cycle life4-6, owing to the continuous generation of solid electrolyte interface7,8 and isolated Li (i-Li)9-11. The formation of i-Li during the nonuniform dissolution of Li dendrites12 leads to a substantial capacity loss in lithium batteries under most testing conditions13. Because i-Li loses electrical connection with the current collector, it has been considered electrochemically inactive or 'dead' in batteries14,15. Contradicting this commonly accepted presumption, here we show that i-Li is highly responsive to battery operations, owing to its dynamic polarization to the electric field in the electrolyte. Simultaneous Li deposition and dissolution occurs on two ends of the i-Li, leading to its spatial progression toward the cathode (anode) during charge (discharge). Revealed by our simulation results, the progression rate of i-Li is mainly affected by its length, orientation and the applied current density. Moreover, we successfully demonstrate the recovery of i-Li in Cu-Li cells with >100% Coulombic efficiency and realize LiNi0.5Mn0.3Co0.2O2 (NMC)-Li full cells with extended cycle life.
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
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

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
科研通AI6应助阿龙采纳,获得10
刚刚
刚刚
迷路的以蓝完成签到,获得积分20
刚刚
傲娇诗完成签到,获得积分10
刚刚
心灵美盼烟完成签到,获得积分10
刚刚
晚来风与雪完成签到 ,获得积分10
1秒前
科研通AI6应助cuizhiyu采纳,获得30
1秒前
xxx发布了新的文献求助10
1秒前
xzh发布了新的文献求助10
1秒前
Li应助倒霉蛋采纳,获得30
2秒前
江子完成签到 ,获得积分10
2秒前
2秒前
2秒前
繁星背后发布了新的文献求助10
2秒前
Ava应助浪费采纳,获得10
3秒前
3秒前
努力发芽的小黄豆完成签到 ,获得积分10
3秒前
罗兴鲜发布了新的文献求助10
3秒前
ZMY完成签到 ,获得积分20
4秒前
5秒前
YYY发布了新的文献求助10
5秒前
薛而不思则罔完成签到 ,获得积分10
5秒前
李健应助平常沅采纳,获得10
5秒前
6秒前
浮浮世世发布了新的文献求助10
6秒前
肉被卡完成签到,获得积分10
7秒前
7秒前
Paranoid发布了新的文献求助10
7秒前
Jasper应助平淡糖豆采纳,获得10
7秒前
凉瞳发布了新的文献求助10
8秒前
xxx完成签到,获得积分10
8秒前
厉害完成签到,获得积分10
8秒前
沉静秋尽发布了新的文献求助10
8秒前
9秒前
洪汉完成签到,获得积分10
9秒前
123123完成签到,获得积分10
9秒前
兴奋若冰完成签到,获得积分10
9秒前
asdffgg814发布了新的文献求助10
9秒前
月亮完成签到 ,获得积分10
9秒前
在水一方应助Nano采纳,获得10
9秒前
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
Fermented Coffee Market 2000
PARLOC2001: The update of loss containment data for offshore pipelines 500
Critical Thinking: Tools for Taking Charge of Your Learning and Your Life 4th Edition 500
Phylogenetic study of the order Polydesmida (Myriapoda: Diplopoda) 500
A Manual for the Identification of Plant Seeds and Fruits : Second revised edition 500
Vertebrate Palaeontology, 5th Edition 340
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 生物化学 物理 纳米技术 计算机科学 内科学 化学工程 复合材料 物理化学 基因 遗传学 催化作用 冶金 量子力学 光电子学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5260162
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4421632
关于积分的说明 13763676
捐赠科研通 4295814
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2357032
邀请新用户注册赠送积分活动 1353405
关于科研通互助平台的介绍 1314609