Challenges and Opportunities for Fast Charging of Solid-State Lithium Metal Batteries

背景(考古学) 锂(药物) 材料科学 荷电状态 电池(电) 阴极 金属锂 工程物理 计算机科学 纳米技术 阳极 化学 电气工程 工程类 电极 物理 功率(物理) 热力学 古生物学 内分泌学 生物 医学 物理化学
作者
Bairav S. Vishnugopi,Eric Kazyak,John A. Lewis,Jagjit Nanda,Matthew T. McDowell,Neil P. Dasgupta,Partha P. Mukherjee
出处
期刊:ACS energy letters [American Chemical Society]
卷期号:6 (10): 3734-3749 被引量:157
标识
DOI:10.1021/acsenergylett.1c01352
摘要

In this Perspective, we assess the promise and challenges for solid-state batteries (SSBs) to operate under fast-charge conditions (e.g., <10 min charge). We present the limitations of state-of-the-art lithium-ion batteries (LIBs) and liquid-based lithium metal batteries in context, and highlight the distinct advantages offered by SSBs with respect to rate performance, thermal safety, and cell architecture. Despite the promising fast-charge attributes of SSBs, we must overcome fundamental challenges pertaining to electro-chemo-mechanics interaction, interface evolution, and transport-kinetics dichotomy to realize their implementation. We describe the mechanistic implications of critical features including plating-stripping crosstalk, metallic filament growth, cathode microstructure, and interphase formation on the fast-charge performance of SSBs. Toward achieving the eventual goal of fast-charge in SSBs, we highlight both intrinsic (e.g., interface design, transport properties) and extrinsic (e.g., temperature, pressure) design factors that can favorably modulate the mechanistic coupling and cross-correlations. Finally, a list of key research questions is identified that need to be answered to gain a deeper understanding of the fast-charge capabilities and requirements of SSBs.
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
吉77发布了新的文献求助10
刚刚
LHJ发布了新的文献求助10
1秒前
2秒前
3秒前
骑驴小猫发布了新的文献求助10
3秒前
the90010完成签到,获得积分10
4秒前
Ava应助单薄谷秋采纳,获得10
4秒前
4秒前
11发布了新的文献求助10
4秒前
hanying应助liusong采纳,获得10
4秒前
4秒前
所所应助xhsz1111采纳,获得10
7秒前
李健的小迷弟应助王艺欣采纳,获得10
7秒前
txy37发布了新的文献求助10
8秒前
Hello应助zydzydzyd采纳,获得10
8秒前
蔚蓝天空发布了新的文献求助10
9秒前
哈哈哈发布了新的文献求助10
9秒前
CA发布了新的文献求助10
10秒前
3082发布了新的文献求助10
10秒前
帅帅完成签到,获得积分10
11秒前
12秒前
15秒前
15秒前
LHJ完成签到,获得积分10
15秒前
粱乘风发布了新的文献求助10
15秒前
15秒前
just do it发布了新的文献求助10
17秒前
Rich举报现实的俊驰求助涉嫌违规
17秒前
17秒前
arniu2008应助奇琪柒祁采纳,获得20
17秒前
纸鸢完成签到,获得积分10
17秒前
天天快乐应助阔达问晴采纳,获得10
17秒前
务实白莲发布了新的文献求助10
19秒前
19秒前
zty发布了新的文献求助10
19秒前
20秒前
20秒前
zzz发布了新的文献求助10
21秒前
23秒前
粱乘风完成签到,获得积分10
23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
Cronologia da história de Macau 5000
Braunwald’s Heart Disease, 2 Vol Set A Textbook of Cardiovascular Medicine 13th Edition 1000
Petrology and Plate Tectonics 800
Prompt Engineering for Clinicians: Harnessing AI in Everyday Medical Practice 600
Electrode Potentials 550
Handbook Of Synthetic Methodologies And Protocols Of Nanomaterials 500
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 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 光电子学 物理化学 电极 基因 免疫学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6998849
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8674317
关于积分的说明 18392595
捐赠科研通 6474697
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3099853
关于科研通互助平台的介绍 2163854
邀请新用户注册赠送积分活动 2076275