亲爱的研友该休息了!由于当前在线用户较少,发布求助请尽量完整地填写文献信息,科研通机器人24小时在线,伴您度过漫漫科研夜!身体可是革命的本钱,早点休息,好梦!

Electrochemical-mechanical coupling failure mechanism of composite cathode in all-solid-state batteries

材料科学 复合数 阴极 粒子(生态学) 复合材料 压力(语言学) 电化学 联轴节(管道) 粒径 化学工程 电极 工程类 地质学 物理化学 哲学 海洋学 化学 语言学
作者
Chunhao Yuan,Wenquan Lu,Jun Xu
出处
期刊:Energy Storage Materials [Elsevier]
卷期号:60: 102834-102834 被引量:39
标识
DOI:10.1016/j.ensm.2023.102834
摘要

Composite cathode composed of active particles and solid electrolytes (SEs) can considerably enlarge the particle-SE contact areas and achieve high areal loadings in all-solid-state batteries (ASSBs). However, the challenging interfacial instability and particle damage problems remain unsolved. Herein, we establish a 3D electrochemical-mechanical coupled model to investigate the underlying failure mechanism by considering the governing electrochemical and physics processes. Micro-scale heterogeneous primary particles with random crystallographic orientation and size inside the LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2 (NCM111) secondary particle of the model result in the anisotropic Li diffusion and volume variation within the secondary particle, leading to significant nonuniformity of the Li concentration, and GPa-level stress distributions at primary particle boundaries, and finally causing the particle internal cracks. The particle volume shrinkage under the constraint of stiff Li7La3Zr2O12 (LLZO) SE triggers the interface debonding (gap>50 nm) with increased interfacial impedance to degrade cell capacity. Higher C-rates result in larger residual stress (∼100 MPa)/strain/debonding gap at discharging end, more likely to deteriorate the cell performance. Increasing the interfacial strength between the particle and SE can suppress the interface debonding but induces high stress (up to 10 GPa). Results reveal the underlying mechanism of the electrochemical-mechanical coupling failure mechanism for composite cathode and provide promising guidance on the further improvement of a more robust composite cathode for ASSBs.
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
大气的莆完成签到,获得积分10
9秒前
wangfaqing942完成签到 ,获得积分10
9秒前
21秒前
Snow886发布了新的文献求助10
25秒前
顾矜应助NattyPoe采纳,获得10
30秒前
43秒前
星期八完成签到,获得积分10
45秒前
NattyPoe发布了新的文献求助10
46秒前
情怀应助Snow886采纳,获得10
1分钟前
瓜皮糖浆完成签到,获得积分10
1分钟前
1分钟前
爆米花应助蜜呐采纳,获得10
1分钟前
1分钟前
wanci应助Hero采纳,获得10
1分钟前
Snow886发布了新的文献求助10
1分钟前
1分钟前
852应助NattyPoe采纳,获得10
1分钟前
周炎完成签到,获得积分10
1分钟前
周炎发布了新的文献求助10
1分钟前
斯文败类应助周炎采纳,获得10
1分钟前
1分钟前
NattyPoe发布了新的文献求助10
2分钟前
2分钟前
嗷嗷嗷发布了新的文献求助10
2分钟前
FashionBoy应助嘿嘿采纳,获得10
2分钟前
英俊的铭应助NattyPoe采纳,获得10
2分钟前
2分钟前
嘿嘿发布了新的文献求助10
2分钟前
2分钟前
NattyPoe发布了新的文献求助10
2分钟前
华仔应助科研通管家采纳,获得10
3分钟前
科研通AI2S应助科研通管家采纳,获得10
3分钟前
ys完成签到 ,获得积分10
3分钟前
领导范儿应助NattyPoe采纳,获得10
3分钟前
4分钟前
NattyPoe发布了新的文献求助10
4分钟前
4分钟前
何妨倒置发布了新的文献求助10
4分钟前
郭濹涵完成签到 ,获得积分10
4分钟前
小蘑菇应助何妨倒置采纳,获得10
4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
Modern Epidemiology, Fourth Edition 5000
Kinesiophobia : a new view of chronic pain behavior 5000
Molecular Biology of Cancer: Mechanisms, Targets, and Therapeutics 3000
Weaponeering, Fourth Edition – Two Volume SET 1000
First commercial application of ELCRES™ HTV150A film in Nichicon capacitors for AC-DC inverters: SABIC at PCIM Europe 1000
Handbook of pharmaceutical excipients, Ninth edition 800
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 内科学 生物化学 物理 计算机科学 纳米技术 遗传学 基因 复合材料 化学工程 物理化学 病理 催化作用 免疫学 量子力学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5996935
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 7472170
关于积分的说明 16081537
捐赠科研通 5140002
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2756113
邀请新用户注册赠送积分活动 1730524
关于科研通互助平台的介绍 1629781