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
1秒前
summer夏发布了新的文献求助10
2秒前
北海章发布了新的文献求助10
2秒前
2秒前
2秒前
搜集达人应助炙热的忆雪采纳,获得10
3秒前
4秒前
lzd发布了新的文献求助10
4秒前
JamesPei应助琉殇采纳,获得10
5秒前
6秒前
汉堡包应助谜语采纳,获得10
7秒前
gjy发布了新的文献求助10
8秒前
11秒前
11秒前
斯文败类应助lzd采纳,获得10
11秒前
E9完成签到,获得积分10
11秒前
美满的太英完成签到,获得积分10
12秒前
心随以动发布了新的文献求助10
12秒前
12秒前
天天快乐应助gjy采纳,获得10
12秒前
溯尘星落应助玻璃球采纳,获得20
13秒前
赘婿应助虚幻翩跹采纳,获得10
13秒前
13秒前
14秒前
摩登C位完成签到,获得积分10
14秒前
瑞雪发布了新的文献求助10
15秒前
KeWang发布了新的文献求助10
15秒前
15秒前
楽le完成签到,获得积分10
16秒前
16秒前
完美的翼应助俊逸依丝采纳,获得10
17秒前
小四喜发布了新的文献求助30
17秒前
JYLLLLLL发布了新的文献求助10
17秒前
实打实完成签到,获得积分10
17秒前
18秒前
18秒前
19秒前
北海章完成签到,获得积分10
19秒前
简单银耳汤完成签到,获得积分20
19秒前
ivying0209发布了新的文献求助10
19秒前
高分求助中
Cronologia da história de Macau 5000
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition 510
Interactions of Vowel Quality and Prosody in East Slavic 500
Vander's Renal Physiology第10版 500
Forensic Science An Introduction to Scientific and Investigative Techniques 6th Edition 400
Virus-like particles empower RNAi for effective control of a Coleopteran pest 400
Materials Informatics Molecules, Crystals and Beyond A volume in Acta Materialia Book Series 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 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7099450
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8755237
关于积分的说明 18518545
捐赠科研通 6656679
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3139492
关于科研通互助平台的介绍 2249131
邀请新用户注册赠送积分活动 2114122