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 BV]
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
HtheJ完成签到,获得积分10
1秒前
一小部分我完成签到,获得积分10
2秒前
馅饼完成签到,获得积分10
2秒前
乐乐应助Ahern采纳,获得10
3秒前
chen发布了新的文献求助10
3秒前
yin景景完成签到,获得积分10
4秒前
甜甜水蜜桃完成签到,获得积分10
5秒前
5秒前
8秒前
wanci应助LHE采纳,获得10
8秒前
8秒前
8秒前
emergency发布了新的文献求助10
10秒前
Orange应助lcc采纳,获得10
11秒前
12秒前
烟花应助科研通管家采纳,获得10
12秒前
12秒前
今后应助科研通管家采纳,获得30
12秒前
12秒前
CipherSage应助科研通管家采纳,获得10
12秒前
12秒前
12秒前
思源应助科研通管家采纳,获得10
12秒前
12秒前
汉堡包应助科研通管家采纳,获得10
12秒前
乐乐应助科研通管家采纳,获得10
12秒前
12秒前
搜集达人应助科研通管家采纳,获得10
12秒前
DIVE完成签到 ,获得积分10
13秒前
momo发布了新的文献求助10
13秒前
13秒前
雪白的雪完成签到,获得积分10
15秒前
18秒前
Marilinta完成签到,获得积分10
18秒前
聪慧石头完成签到,获得积分10
20秒前
烟花应助我小咕咚不理解采纳,获得10
20秒前
21秒前
Northharbor完成签到 ,获得积分10
21秒前
21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
PowerCascade: A Synthetic Dataset for Cascading Failure Analysis in Power Systems 2000
Picture this! Including first nations fiction picture books in school library collections 1000
Signals, Systems, and Signal Processing 610
Unlocking Chemical Thinking: Reimagining Chemistry Teaching and Learning 555
Photodetectors: From Ultraviolet to Infrared 500
信任代码:AI 时代的传播重构 450
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 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6358099
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8172554
关于积分的说明 17208868
捐赠科研通 5413467
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2865108
邀请新用户注册赠送积分活动 1842639
关于科研通互助平台的介绍 1690736