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 BV]
卷期号:60: 102834-102834 被引量:49
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
8秒前
科研通AI6.3应助gmchen采纳,获得10
10秒前
SciGPT应助小巧的棉花糖采纳,获得10
16秒前
ZYD完成签到 ,获得积分10
21秒前
顾矜应助小鱼干采纳,获得10
33秒前
小新小新完成签到 ,获得积分10
45秒前
50秒前
小鱼干发布了新的文献求助10
53秒前
Swipda完成签到 ,获得积分10
1分钟前
没事搞点学术完成签到,获得积分10
1分钟前
1分钟前
Shiku发布了新的文献求助10
1分钟前
1分钟前
1分钟前
2分钟前
ale应助Shiku采纳,获得10
2分钟前
Shiku完成签到,获得积分10
2分钟前
科研通AI6.2应助gmchen采纳,获得10
3分钟前
SCINEXUS完成签到,获得积分0
3分钟前
平常以云完成签到 ,获得积分10
3分钟前
上官若男应助chendi20082009采纳,获得10
3分钟前
Lucas应助三个气的大门采纳,获得10
4分钟前
Oracle应助科研通管家采纳,获得100
4分钟前
义气的巨人完成签到,获得积分10
4分钟前
于富强发布了新的文献求助10
4分钟前
4分钟前
5分钟前
molihuakai应助WXG采纳,获得10
5分钟前
5分钟前
柳贯一发布了新的文献求助10
5分钟前
5分钟前
华仔应助drirshad采纳,获得10
5分钟前
zhengzengpeng发布了新的文献求助10
5分钟前
5分钟前
zhengzengpeng完成签到,获得积分10
5分钟前
WXG发布了新的文献求助10
5分钟前
6分钟前
GIA发布了新的文献求助10
6分钟前
小巧的棉花糖关注了科研通微信公众号
6分钟前
6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
Les Mantodea de Guyane: Insecta, Polyneoptera [The Mantids of French Guiana] 2500
Atlas of Aligner Treatment and Planning A Case-Based Approach 1000
Rocket Propulsion Elements, 10th Edition 800
悉尼大学博士学位论文,题目:Modelling and testing of one-sided stitched laminated composites. 作者:Kristopher P. Plain 700
Soil mites of the family Rhagidiidae (Actinedida: Eupodoidea). Morphology, Systematics, Ecology 520
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 510
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 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7440202
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9041239
关于积分的说明 19269854
捐赠科研通 7065437
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3238077
关于科研通互助平台的介绍 2401689
邀请新用户注册赠送积分活动 2221946