已入深夜,您辛苦了!由于当前在线用户较少,发布求助请尽量完整的填写文献信息,科研通机器人24小时在线,伴您度过漫漫科研夜!祝你早点完成任务,早点休息,好梦!

Mechanical Investigations of Composite Cathode Degradation in All-Solid-State Batteries

材料科学 阴极 复合数 复合材料 多孔性 电气工程 工程类
作者
Shafee Farzanian,Joseph Vazquez Mercado,Imtiaz Ahmed Shozib,Nikhil Sivadas,Valentina Lacivita,Yan Wang,Qingsong Tu
出处
期刊:ACS applied energy materials [American Chemical Society]
卷期号:6 (18): 9615-9623 被引量:12
标识
DOI:10.1021/acsaem.3c01681
摘要

Despite ongoing efforts aimed at increasing energy density in all-solid-state batteries (ASSBs), the optimal composite cathode morphology, which requires minimal volume change, small void development, and good interfacial contact, remains a significant concern within the community. In this work, we focus on the theoretical investigation of the aforementioned mechanical defects in the composite cathode during electrochemical cycling. It is demonstrated that these mechanical defects are highly dependent on the solid electrolyte (SE) material properties, the external stack pressure, and the cathode active material (CAM) loading. The following conclusions are highlighted in this study: (1) Higher CAM loading (>50 vol %) causes an increase in mechanical defects, including large cathode volume change (>5%), contact loss (50%), and porosity (>1%). (2) High external stack pressure up to 7 MPa reduces mechanical defects while preventing internal fracture in the cathode. (3) Soft SE materials with small Young's modulus (<10 GPa) and low hardness (<2 GPa) can significantly minimize these mechanical defects during cycling. (4) A design strategy is proposed for high CAM loading with minimal mechanical defects when different SE materials are utilized in the composite cathode, including an oxide-type SE, a sulfide-type SE, and a halide-type SE. The research provides specific guidelines to optimize the composite cathode in terms of its mechanical properties. These guidelines broaden the design approach toward improving the performance of ASSBs, by highlighting the importance of considering the mechanical properties of battery materials.
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

祝大家在新的一年里科研腾飞
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
景Q同学发布了新的文献求助10
2秒前
niu完成签到,获得积分10
2秒前
hilton完成签到 ,获得积分10
5秒前
niu发布了新的文献求助10
9秒前
潇湘完成签到 ,获得积分10
10秒前
老才完成签到 ,获得积分10
10秒前
谁猪沉浮完成签到,获得积分10
13秒前
科研通AI2S应助yangyajie采纳,获得10
13秒前
15秒前
15秒前
16秒前
小冠军完成签到,获得积分10
21秒前
星希完成签到 ,获得积分10
24秒前
25秒前
白鸽鸽完成签到,获得积分10
28秒前
CXS完成签到,获得积分10
28秒前
Hululu发布了新的文献求助10
32秒前
十三完成签到 ,获得积分10
32秒前
爱卿5271完成签到,获得积分0
33秒前
七七完成签到,获得积分10
34秒前
小羊完成签到 ,获得积分10
35秒前
Luke完成签到,获得积分10
36秒前
信封完成签到 ,获得积分10
37秒前
AM完成签到 ,获得积分10
38秒前
Hululu完成签到,获得积分10
40秒前
酷波er应助服部平次采纳,获得10
40秒前
九日完成签到,获得积分10
40秒前
科研通AI2S应助钟离的摩拉采纳,获得10
40秒前
苇一完成签到,获得积分10
41秒前
酷波er应助乘风的法袍采纳,获得10
45秒前
等待世平完成签到,获得积分10
47秒前
123发布了新的文献求助10
48秒前
48秒前
欢呼阁发布了新的文献求助10
50秒前
aprise完成签到 ,获得积分10
51秒前
义气小白菜完成签到 ,获得积分10
52秒前
53秒前
54秒前
服部平次发布了新的文献求助10
54秒前
汉德萌多林完成签到,获得积分10
54秒前
高分求助中
Востребованный временем 2500
The Three Stars Each: The Astrolabes and Related Texts 1500
Les Mantodea de Guyane 1000
Very-high-order BVD Schemes Using β-variable THINC Method 970
Field Guide to Insects of South Africa 660
Foucault's Technologies Another Way of Cutting Reality 500
Forensic Chemistry 400
热门求助领域 (近24小时)
化学 医学 生物 材料科学 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 细胞生物学 免疫学 冶金
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3392752
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3003307
关于积分的说明 8808666
捐赠科研通 2690088
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1473431
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 681571
邀请新用户注册赠送积分活动 674491