清晨好,您是今天最早来到科研通的研友!由于当前在线用户较少,发布求助请尽量完整地填写文献信息,科研通机器人24小时在线,伴您科研之路漫漫前行!

Mechanical shutdown of battery separators: Silicon anode failure

分离器(采油) 阳极 材料科学 模数 复合材料 电极 光电子学 化学 物理 物理化学 热力学
作者
Ji‐Young Seo,Suhwan Kim,Jung‐Hui Kim,Yong-Hyeok Lee,Jin-Young Shin,Sohee Jeong,Dan Keun Sung,Yong Min Lee,Sang‐Young Lee
出处
期刊:Nature Communications [Nature Portfolio]
卷期号:15 (1) 被引量:3
标识
DOI:10.1038/s41467-024-54313-y
摘要

The pulverization of silicon (Si) anode materials is recognized as a major cause of their poor cycling performance, yet a mechanistic understanding of this degradation from a full cell perspective remains elusive. Here, we identify an overlooked contributor to Si anode failure: mechanical shutdown of separators. Through mechano-structural characterization of Si full cells, combined with digital-twin simulation, we demonstrate that the volume expansion of Si exerts localized compressive stress on commercial polyethylene separators, leading to pore collapse. This structural disruption impairs ion transport across the separator, exacerbating redox nonuniformity and Si pulverization. Compression simulation reveals that a Young's modulus greater than 1 GPa is required for separators to withstand the volume expansion of Si. To fulfill this requirement, we design a high modulus separator, enabling a high-areal-capacity pouch-type Si full cell to retain 88% capacity after 400 cycles at a fast charge rate of 4.5 mA cm−2. Here, authors identify mechanical shutdown of separators as an overlooked contributor to Si full cell degradation. A high modulus separator prevents pore collapse from Si expansion, improving capacity retention and providing insights to enhance Si full cell performance.
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
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

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
23秒前
24秒前
Boris完成签到 ,获得积分10
42秒前
48秒前
李爱国应助Warren采纳,获得10
53秒前
葫芦芦芦完成签到 ,获得积分10
1分钟前
rockyshi完成签到 ,获得积分10
1分钟前
1分钟前
量子星尘发布了新的文献求助10
1分钟前
彭于晏应助马思婕采纳,获得10
1分钟前
XD824发布了新的文献求助10
1分钟前
1分钟前
雨后完成签到 ,获得积分10
1分钟前
马思婕发布了新的文献求助10
1分钟前
马思婕完成签到,获得积分20
2分钟前
领导范儿应助与枫采纳,获得10
2分钟前
2分钟前
2分钟前
猫的毛完成签到 ,获得积分10
2分钟前
harden9159完成签到,获得积分10
2分钟前
2分钟前
美好灵寒完成签到 ,获得积分10
2分钟前
leaolf应助火星上的芷波采纳,获得10
2分钟前
开心每一天完成签到 ,获得积分10
2分钟前
与枫发布了新的文献求助10
2分钟前
雪流星完成签到 ,获得积分10
2分钟前
红毛兔完成签到 ,获得积分10
2分钟前
与枫完成签到,获得积分10
2分钟前
火星上的芷波完成签到,获得积分20
2分钟前
科研小趴菜完成签到 ,获得积分10
2分钟前
Lora完成签到,获得积分10
2分钟前
奥利奥利奥完成签到 ,获得积分10
3分钟前
炎炎夏无声完成签到 ,获得积分10
3分钟前
Zhahu完成签到 ,获得积分10
3分钟前
3分钟前
3分钟前
孤芳自赏IrisKing完成签到 ,获得积分10
3分钟前
Warren发布了新的文献求助10
3分钟前
刘丰完成签到 ,获得积分10
3分钟前
真的OK完成签到,获得积分10
3分钟前
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
计划经济时代的工厂管理与工人状况(1949-1966)——以郑州市国营工厂为例 500
Comparison of spinal anesthesia and general anesthesia in total hip and total knee arthroplasty: a meta-analysis and systematic review 500
INQUIRY-BASED PEDAGOGY TO SUPPORT STEM LEARNING AND 21ST CENTURY SKILLS: PREPARING NEW TEACHERS TO IMPLEMENT PROJECT AND PROBLEM-BASED LEARNING 500
Modern Britain, 1750 to the Present (第2版) 300
Writing to the Rhythm of Labor Cultural Politics of the Chinese Revolution, 1942–1976 300
Lightning Wires: The Telegraph and China's Technological Modernization, 1860-1890 250
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 生物化学 物理 纳米技术 计算机科学 内科学 化学工程 复合材料 物理化学 基因 催化作用 遗传学 冶金 电极 光电子学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 4597036
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4008747
关于积分的说明 12409512
捐赠科研通 3687867
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2032771
邀请新用户注册赠送积分活动 1065980
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 951263