Operando Li metal plating diagnostics via MHz band electromagnetics

电镀(地质) 材料科学 金属 电池(电) 电极 离子 电磁学 冶金 电子工程 化学 物理 工程类 热力学 物理化学 功率(物理) 有机化学 地球物理学
作者
Masanori Ishigaki,Keisuke Ishikawa,Tsukasa Usuki,Hiroki Kondo,Shogo Komagata,Tsuyoshi Sasaki
出处
期刊:Nature Communications [Springer Nature]
卷期号:14 (1)
标识
DOI:10.1038/s41467-023-43138-w
摘要

A nondestructive detection method for internal Li-metal plating in lithium-ion batteries is essential to improve their lifetime. Here, we demonstrate a direct Li-metal detection technology that focuses on electromagnetic behaviour. Through an interdisciplinary approach combining the ionic behaviour of electrochemical reactions at the negative electrode and the electromagnetic behaviour of electrons based on Maxwell's equations, we find that internal Li-metal plating can be detected by the decrease in real part of the impedance at high-frequency. This finding enables simpler diagnostics when compared to data-driven analysis because we can correlate a direct response from the electronic behaviour to the metallic material property rather changes in the ionic behaviour. We test this response using commercial Li-ion batteries subject to extremely fast charging conditions to induce Li-metal plating. From this, we develop a battery sensor that detects and monitors the cycle-by-cycle growth of Li-metal plating. This work not only contributes to advancing future Li-ion battery development but may also serve as a tool for Li-metal plating monitoring in real-field applications to increase the useable lifetime of Li-ion batteries and to prevent detrimental Li-metal plating.
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
大幅提高文件上传限制,最高150M (2024-4-1)

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
刚刚
秋秋完成签到,获得积分10
刚刚
瑾玉完成签到,获得积分10
1秒前
2秒前
勤奋梨愁完成签到,获得积分20
3秒前
Shane完成签到,获得积分10
4秒前
zzz发布了新的文献求助10
4秒前
siqilinwillbephd完成签到,获得积分10
7秒前
沈访枫发布了新的文献求助10
8秒前
8秒前
聪明飞雪发布了新的文献求助10
9秒前
orixero应助qq采纳,获得10
9秒前
艳阳天完成签到,获得积分10
9秒前
9秒前
9秒前
9秒前
zyc完成签到,获得积分10
10秒前
碗碗完成签到,获得积分10
10秒前
勤奋梨愁发布了新的文献求助10
10秒前
10秒前
无情的蜗牛完成签到 ,获得积分10
11秒前
13秒前
666xr发布了新的文献求助10
14秒前
马大翔完成签到,获得积分10
14秒前
科研通AI2S应助科研通管家采纳,获得10
14秒前
搜集达人应助科研通管家采纳,获得10
14秒前
田様应助科研通管家采纳,获得10
14秒前
14秒前
14秒前
14秒前
Owen应助科研通管家采纳,获得10
14秒前
斯文败类应助科研通管家采纳,获得30
14秒前
皮皮发布了新的文献求助30
15秒前
hustzp发布了新的文献求助30
17秒前
无花果应助聪明飞雪采纳,获得10
17秒前
糖吃小孩完成签到,获得积分10
17秒前
刘唐荣发布了新的文献求助10
18秒前
哈哈哈哈发布了新的文献求助10
19秒前
19秒前
奋斗发夹关注了科研通微信公众号
19秒前
高分求助中
The ACS Guide to Scholarly Communication 2500
Sustainability in Tides Chemistry 2000
Pharmacogenomics: Applications to Patient Care, Third Edition 1000
Studien zur Ideengeschichte der Gesetzgebung 1000
TM 5-855-1(Fundamentals of protective design for conventional weapons) 1000
Genera Insectorum: Mantodea, Fam. Mantidæ, Subfam. Hymenopodinæ (Classic Reprint) 800
Ethnicities: Media, Health, and Coping 700
热门求助领域 (近24小时)
化学 医学 生物 材料科学 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 基因 遗传学 催化作用 物理化学 免疫学 量子力学 细胞生物学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3085953
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2738918
关于积分的说明 7552263
捐赠科研通 2388613
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1266664
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 613544
版权声明 598591