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
桐桐应助XXF采纳,获得10
2秒前
3秒前
社会主义接班人完成签到 ,获得积分10
3秒前
Lucas应助松林采纳,获得10
4秒前
哦哦哦完成签到 ,获得积分10
6秒前
酸菜发布了新的文献求助10
6秒前
聂先生完成签到,获得积分10
8秒前
9秒前
ZSS_ism完成签到,获得积分10
9秒前
9秒前
10秒前
连秋完成签到,获得积分10
12秒前
12秒前
13秒前
为医消得人憔悴完成签到,获得积分10
14秒前
山神完成签到,获得积分10
14秒前
自转无风发布了新的文献求助10
15秒前
外星人完成签到,获得积分10
15秒前
qjd发布了新的文献求助10
15秒前
科研通AI2S应助松林采纳,获得10
16秒前
烟花应助李秋秋采纳,获得10
16秒前
伊尔发布了新的文献求助10
17秒前
18秒前
XXF发布了新的文献求助10
18秒前
高铭泽完成签到,获得积分10
18秒前
盘菜应助松林采纳,获得10
18秒前
19秒前
月见清和完成签到 ,获得积分10
19秒前
gaoxiansheng完成签到,获得积分10
20秒前
Orange应助pigff采纳,获得10
21秒前
qjd完成签到,获得积分10
21秒前
24秒前
怕黑明雪完成签到 ,获得积分10
24秒前
兮希发布了新的文献求助10
25秒前
阿白发布了新的文献求助10
25秒前
白色完成签到,获得积分10
26秒前
高晨发布了新的文献求助20
26秒前
27秒前
迷人的天抒完成签到,获得积分10
27秒前
lhr发布了新的文献求助10
28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
PowerCascade: A Synthetic Dataset for Cascading Failure Analysis in Power Systems 2000
Signals, Systems, and Signal Processing 610
Unlocking Chemical Thinking: Reimagining Chemistry Teaching and Learning 555
Photodetectors: From Ultraviolet to Infrared 500
On the Dragon Seas, a sailor's adventures in the far east 500
Yangtze Reminiscences. Some Notes And Recollections Of Service With The China Navigation Company Ltd., 1925-1939 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 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 6355929
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8170753
关于积分的说明 17202051
捐赠科研通 5411996
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2864440
邀请新用户注册赠送积分活动 1841940
关于科研通互助平台的介绍 1690226