Design of nanostructure in solid electrolyte interphase for enhancing the mechanical durability of lithium metal anode by deep-learning approach

材料科学 耐久性 阳极 纳米结构 电解质 卷积神经网络 锂(药物) 相间 金属锂 纳米技术 吞吐量 复合材料 电极 计算机科学 人工智能 生物 电信 内分泌学 物理化学 化学 医学 遗传学 无线
作者
Shengjie Chen,Zhanpeng Gong,Peiyu Zhao,Yanhua Zhang,Bowen Cheng,Jianhua Hou,Jiangxuan Song,Xiangdong Ding,Jun Sun,Jinwen Shi,Junkai Deng
出处
期刊:Energy Storage Materials [Elsevier BV]
卷期号:65: 103096-103096 被引量:6
标识
DOI:10.1016/j.ensm.2023.103096
摘要

Lithium metal anode (LMA) encounters significant safety challenges due to the growth of Li dendrites. The solid electrolyte interphase (SEI) plays a crucial role in inhibiting dendrites growth. SEI shows a nanostructure consisting of embedded crystalline particles (CP), and the distribution of these CP strongly impacts the mechanical durability and thus Li dendrites growth. Therefore, establishing a correlation between the nanostructure of the SEI and its mechanical durability is essential to design a SEI with optimized security properties. Herein, we present a Convolutional Neural Network (CNN) that has been trained on a high-throughput Finite-Elements Method (FEM) dataset based on the experimentally observed Cryo-TEM image. The CNN model can accurately predict the mechanical failure time (FT) of SEI structures. Furthermore, we employ the Reverse Monte Carlo (RMC) method coupled with CNN model to explore the structures with longer FT, ultimately identifying an optimized structure with uniform arrangement CP. Additionally, Ablation-Classification Activate Map (Ablation-CAM) technique highlights the critical role of CP distribution in failure, as clustering CP can lead to nonuniform current density and uneven Li plating. This work provides design strategies and insights into the failure mechanisms for SEI, offering a potential solution to address the safety concerns of LMA.
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
落尘府完成签到 ,获得积分10
1秒前
周1111发布了新的文献求助10
1秒前
dundun完成签到,获得积分10
1秒前
田様的应助被霍则风采纳,获得20
2秒前
祝绵完成签到 ,获得积分10
2秒前
酷波er的应助被李欣晨采纳,获得10
4秒前
Lucas的应助被小白一枚采纳,获得10
5秒前
v0id的应助被勤恳的皮皮虾采纳,获得10
6秒前
7秒前
CodeCraft的应助被Lia采纳,获得10
10秒前
小蘑菇的应助被宝子采纳,获得30
10秒前
13秒前
JohnYoung完成签到,获得积分10
13秒前
星辰大海的应助被Vater采纳,获得10
13秒前
15秒前
铠甲勇士完成签到,获得积分10
16秒前
16秒前
科研通AI6.4的应助被白塔采纳,获得30
16秒前
大个的应助被舒适的鹤采纳,获得10
17秒前
18秒前
cc发布了新的文献求助30
19秒前
继国缘一发布了新的文献求助10
19秒前
顾矜的应助被生动的天亦采纳,获得10
20秒前
21秒前
23秒前
在水一方的应助被avalin采纳,获得10
23秒前
567完成签到 ,获得积分10
23秒前
24秒前
在水一方的应助被鹿琳琳采纳,获得10
24秒前
77发布了新的文献求助10
24秒前
25秒前
25秒前
宝子发布了新的文献求助30
25秒前
26秒前
啊哦完成签到,获得积分10
27秒前
28秒前
28秒前
小乐子发布了新的文献求助30
29秒前
害怕的胡萝卜完成签到 ,获得积分10
29秒前
袁露完成签到,获得积分10
30秒前
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
Energie-Contracting 1500
Klimaschutzrecht durch den Energiesektor im Mehrebenensystem – Ein Rechtsvergleich 1000
Oncology Clinical Trials: Successful Design, Conduct, and Analysis, Second Edition 800
Exploring Mental Health in Education 600
Stochastic Models in Operations Research,Vol. 2 600
Organizational Behavior 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 计算机科学 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 物理 复合材料 内科学 催化作用 光电子学 人工智能 细胞生物学 无机化学 物理化学 数学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 8048754
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9478253
关于积分的说明 21292229
捐赠科研通 7617014
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3392730
关于科研通互助平台的介绍 2524030
邀请新用户注册赠送积分活动 2430837