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 海洋学 地质学 工程类 哲学 物理化学 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:41
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
kevin发布了新的文献求助10
10秒前
14秒前
木皆完成签到,获得积分10
15秒前
qianru发布了新的文献求助10
21秒前
28秒前
Elthrai完成签到 ,获得积分10
30秒前
刘若萱完成签到,获得积分10
31秒前
33秒前
安静的棉花糖完成签到 ,获得积分10
35秒前
36秒前
40秒前
41秒前
bluep发布了新的文献求助10
42秒前
45秒前
1分钟前
向阳有花开完成签到 ,获得积分10
1分钟前
啰友痕武次子完成签到,获得积分10
1分钟前
乐乐发布了新的文献求助10
1分钟前
小透明发布了新的文献求助10
1分钟前
向阳有花开关注了科研通微信公众号
1分钟前
科研通AI6.1应助木可采纳,获得10
1分钟前
1分钟前
E上电_GWJ完成签到,获得积分10
1分钟前
乐乐完成签到,获得积分10
1分钟前
1分钟前
葱饼完成签到 ,获得积分10
1分钟前
MingTtty9发布了新的文献求助10
1分钟前
1分钟前
MutantKitten发布了新的文献求助10
1分钟前
小新qqq发布了新的文献求助10
1分钟前
深情安青应助MingTtty9采纳,获得10
1分钟前
上官若男应助MutantKitten采纳,获得10
1分钟前
完美世界应助科研通管家采纳,获得10
1分钟前
英俊的铭应助科研通管家采纳,获得10
1分钟前
传奇3应助科研通管家采纳,获得10
1分钟前
1分钟前
1分钟前
mingming完成签到,获得积分10
1分钟前
Terminator发布了新的文献求助10
2分钟前
lzl007完成签到 ,获得积分10
2分钟前
高分求助中
卤化钙钛矿人工突触的研究 2000
Malcolm Fraser : a biography 700
Signals, Systems, and Signal Processing 610
Software that combines deep learning,3D reconstruction and CFD to analyze the state of carotid arteries from ultrasound imaging 500
Bounds for Statistical Estimation in Semiparametric Models 500
Forced degradation and stability indicating LC method for Letrozole: A stress testing guide 500
Ideology and Meaning-Making under the Putin Regime 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 6495570
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8292348
关于积分的说明 17694733
捐赠科研通 5589420
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2916582
邀请新用户注册赠送积分活动 1893446
关于科研通互助平台的介绍 1752806