The dendrite growth in 3D structured lithium metal anodes: Electron or ion transfer limitation?

阳极 材料科学 电解质 锂(药物) 电镀 化学工程 电极 枝晶(数学) 纳米技术 化学 物理化学 医学 工程类 内分泌学 数学 几何学 图层(电子)
作者
Rui Zhang,Xin Shen,Xin‐Bing Cheng,Qiang Zhang
出处
期刊:Energy Storage Materials [Elsevier]
卷期号:23: 556-565 被引量:163
标识
DOI:10.1016/j.ensm.2019.03.029
摘要

Lithium metal is among the most promising anode materials in next-generation energy-storage systems. However, the practical applications of lithium metal batteries have been severely hindered by the uncontrollable growth of lithium dendrites. If the mechanisms behind the lithium dendrite growth behavior are well understood and the critical condition to determine the rate limitation in electroplating and stripping process are clarified, it is feasible to boost the stable cycling of composite anode through the rational design of 3D structured lithium metal anodes. Herein we employed phase field model to quantitatively describe the lithium dendrite growth in various conductive structured lithium anodes. We found that the structural areal surface area linearly determines the electroplating reaction rate in the forepart kinetic process, which is limited by electron transfer in the composite Li metal anode. Meanwhile, the structural pore-volumetric surface area exhibits an inversely proportional relationship on the electroplating reaction rate in later kinetic process, which is limited by ion transfer in electrolyte. Structured lithium metal anodes with larger areal surface area and smaller pore-volumetric surface area can be much better for high rate and high capacity battery cycling.
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
科研通AI2S应助六尺巷采纳,获得10
1秒前
xingxing完成签到,获得积分10
1秒前
飞飞飞发布了新的文献求助10
1秒前
Lyuoah完成签到 ,获得积分10
2秒前
Earrr发布了新的文献求助10
2秒前
2秒前
hellozijia完成签到,获得积分10
3秒前
无辜的丹雪应助玲家傻妞采纳,获得10
3秒前
完美的溪灵完成签到,获得积分10
4秒前
上官若男应助zz采纳,获得10
4秒前
5秒前
Akim应助yy采纳,获得10
6秒前
haiqin28发布了新的文献求助10
6秒前
6秒前
6秒前
huan发布了新的文献求助10
6秒前
安琦发布了新的文献求助10
7秒前
ding应助Jenny采纳,获得10
7秒前
8秒前
Yang完成签到,获得积分10
8秒前
8秒前
飘落的樱花完成签到,获得积分10
8秒前
liliwang发布了新的文献求助20
8秒前
9秒前
小二郎应助LXdjlx采纳,获得10
9秒前
yys发布了新的文献求助10
10秒前
一颗橙子CCC完成签到,获得积分10
10秒前
慕青应助宋依依采纳,获得10
10秒前
10秒前
11秒前
12秒前
小马甲应助六尺巷采纳,获得10
12秒前
12秒前
14秒前
14秒前
6w6发布了新的文献求助10
15秒前
大个应助朴实的南露采纳,获得10
15秒前
悦耳冰蓝发布了新的文献求助10
15秒前
ocean发布了新的文献求助20
16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
Binary Alloy Phase Diagrams, 2nd Edition 6000
Encyclopedia of Reproduction Third Edition 3000
Comprehensive Methanol Science Production, Applications, and Emerging Technologies 2000
化妆品原料学 1000
The Political Psychology of Citizens in Rising China 800
1st Edition Sports Rehabilitation and Training Multidisciplinary Perspectives By Richard Moss, Adam Gledhill 600
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 5637437
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4743337
关于积分的说明 14999087
捐赠科研通 4795612
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2562091
邀请新用户注册赠送积分活动 1521554
关于科研通互助平台的介绍 1481559