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!

Role of grain-level chemo-mechanics in composite cathode degradation of solid-state lithium batteries

复合数 材料科学 微观结构 微观力学 成核 电解质 阴极 复合材料 电气工程 工程类 电极 化学 有机化学 物理化学
作者
Chuanlai Liu,Franz Roters,Dierk Raabe
标识
DOI:10.26434/chemrxiv-2024-2h7kn
摘要

Solid-state Li-ion batteries, utilizing Ni-rich oxide cathodes, hold promise for high-energy electrochemical storage. However, Li intercalation-induced dimensional changes can lead to crystal defect formation in these cathodes, and contact mechanics problems between cathode and solid electrolyte. Understanding the interplay between cathode microstructure, operating conditions, micromechanics of battery materials, and capacity decay remains a challenge. Here, we present a microstructure-sensitive chemo-mechanical model to study the impact of grain-level chemo-mechanics on the degradation of composite cathodes. We reveal that crystalline anisotropy, state-of-charge-dependent Li diffusion rates, and lattice dimension changes drive dislocation nucleation in cathodes and contact loss at the cathode/electrolyte interface. These dislocations induce large lattice strain and trigger oxygen loss and structural degradation preferentially near the surface area of cathode particles. Moreover, contact loss is caused by the micromechanics resulting from the crystalline anisotropy of cathodes and the mechanical properties of solid electrolytes, not just operating conditions. These findings highlight the significance of grain-level cathode microstructures in causing cracking, formation of crystal defects, and chemo-mechanical degradation of solid-state batteries.
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
更新
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

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
2秒前
温暖元容完成签到,获得积分10
5秒前
scholar丨崔发布了新的文献求助10
9秒前
15秒前
淡定的彩虹完成签到,获得积分10
20秒前
24秒前
sss发布了新的文献求助10
28秒前
35秒前
情怀应助科研通管家采纳,获得10
36秒前
36秒前
卡卡完成签到 ,获得积分10
38秒前
CNY完成签到 ,获得积分10
47秒前
赘婿应助_ban采纳,获得10
1分钟前
1分钟前
bksqc发布了新的文献求助10
1分钟前
bksqc完成签到,获得积分10
1分钟前
卑微学术人完成签到 ,获得积分10
1分钟前
1分钟前
无花果应助feifei采纳,获得10
2分钟前
griffon完成签到,获得积分10
2分钟前
汉堡包应助通通采纳,获得10
2分钟前
2分钟前
Huay完成签到 ,获得积分10
2分钟前
tingting9发布了新的文献求助10
2分钟前
英俊的铭应助科研通管家采纳,获得10
2分钟前
2分钟前
kd1412应助科研通管家采纳,获得10
2分钟前
善学以致用应助吴昕昕采纳,获得10
2分钟前
tingting9完成签到,获得积分10
2分钟前
吾日三省吾身完成签到,获得积分10
2分钟前
sola完成签到 ,获得积分10
3分钟前
DreamMaker完成签到 ,获得积分10
3分钟前
VVV完成签到,获得积分10
3分钟前
3分钟前
3分钟前
_ban发布了新的文献求助10
3分钟前
小黄鸭完成签到,获得积分10
3分钟前
滴滴哒发布了新的文献求助10
3分钟前
李李原上草完成签到 ,获得积分10
3分钟前
超级的千青完成签到 ,获得积分10
3分钟前
高分求助中
The Mother of All Tableaux: Order, Equivalence, and Geometry in the Large-scale Structure of Optimality Theory 3000
A new approach to the extrapolation of accelerated life test data 1000
ACSM’s Guidelines for Exercise Testing and Prescription, 12th edition 500
Indomethacinのヒトにおける経皮吸収 400
Phylogenetic study of the order Polydesmida (Myriapoda: Diplopoda) 370
基于可调谐半导体激光吸收光谱技术泄漏气体检测系统的研究 350
Robot-supported joining of reinforcement textiles with one-sided sewing heads 320
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 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 遗传学 基因 物理化学 催化作用 冶金 细胞生物学 免疫学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3990020
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3532077
关于积分的说明 11256276
捐赠科研通 3270943
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1805139
邀请新用户注册赠送积分活动 882270
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 809228