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
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
可爱的函函应助言午者采纳,获得10
2秒前
传奇3应助yeah采纳,获得10
2秒前
6秒前
ywl发布了新的文献求助10
12秒前
junge完成签到,获得积分20
15秒前
小冼完成签到 ,获得积分10
17秒前
junge发布了新的文献求助10
17秒前
3089ggf发布了新的文献求助10
18秒前
19秒前
ywl关闭了ywl文献求助
24秒前
喝奶粉完成签到 ,获得积分10
26秒前
研友_LNVNvL发布了新的文献求助10
26秒前
27秒前
英姑应助iligll采纳,获得10
27秒前
领导范儿应助jjdeng采纳,获得10
31秒前
强强仔仔完成签到 ,获得积分10
32秒前
喬老師完成签到,获得积分10
34秒前
情怀应助某某采纳,获得10
35秒前
hui完成签到 ,获得积分10
36秒前
玉儿发布了新的文献求助10
41秒前
许红完成签到,获得积分10
41秒前
研友_LNVNvL完成签到,获得积分10
42秒前
赘婿应助庾磬采纳,获得10
43秒前
abc完成签到 ,获得积分0
43秒前
时迁完成签到 ,获得积分10
45秒前
棠臻完成签到 ,获得积分10
46秒前
46秒前
47秒前
48秒前
jjdeng发布了新的文献求助10
50秒前
smile完成签到,获得积分10
50秒前
某某发布了新的文献求助10
54秒前
药膳干完成签到,获得积分10
56秒前
白华苍松发布了新的文献求助20
58秒前
PhD_HanWu完成签到,获得积分10
1分钟前
journey完成签到 ,获得积分10
1分钟前
Abdurrahman完成签到,获得积分10
1分钟前
动听白风应助白华苍松采纳,获得10
1分钟前
yuyu完成签到,获得积分10
1分钟前
玉儿完成签到,获得积分20
1分钟前
高分求助中
Annie Ernaux: De la perte au corps glorieux 600
Petrology and Plate Tectonics,2025 500
Optical Coating Design with the Essential Macleod 400
A revision of Limenitis helmanni and its related species (Nymphalidae) from Central and South China 400
Moore's Clinically Oriented Anatomy 10th Edition 400
Direct and Iterative Linear System Solvers 400
Cardiopulmonary Bypass and Mechanical Support: Principles and Practice, Fifth Edition 400
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 6776372
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8499941
关于积分的说明 18109156
捐赠科研通 6073778
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3016538
邀请新用户注册赠送积分活动 1993519
关于科研通互助平台的介绍 1974895