Chemomechanical Pairing of Alloy Anodes and Solid-State Electrolytes

配对 合金 电解质 阳极 材料科学 固态 冶金 化学 物理 物理化学 凝聚态物理 电极 超导电性
作者
Shiwei Chen,Qingbo Cao,Bin Tang,Xinyu Yu,Zhen Zhou,Shou‐Hang Bo,Yunlong Guo
出处
期刊:ACS energy letters [American Chemical Society]
卷期号:9 (11): 5373-5382 被引量:1
标识
DOI:10.1021/acsenergylett.4c01983
摘要

Alloy anodes present promising alternatives to alkali metals in solid-state batteries but still face morphological instability upon cycling. Unlike conventional batteries using liquid electrolytes, interfacial evolution between solid-state electrolytes and alloy anodes is determined by interfacial electrochemistry and mechanics. Here, we adapt a classical chemomechanical model for Li metal to apply to alloy anodes. This allows generalizing a principle, namely, the hard and soft electrolytes and alloy anodes pairing principle, to guide improving morphological stability. Specifically, "hard" (high-shear-modulus) ceramic electrolytes should be paired with "harder" alloys, while "soft" (low-shear-modulus) polymer electrolytes favor "softer" alloys. We examine the chemomechanical properties of several Li–M alloys (M = Al, Mg, In, Sn, and Sb). Consistent with the principle, the "harder" Li–Sn anode exhibits a flattened morphology with the "hard" Li6PS5Cl electrolyte after cycling. Conversely, the "softer" Li–In anode evolves extremely rough, indicating Li–In dendrite formation. Our work underscores the significance of tuning alloy anode mechanical properties, incorporating well-established rules in traditional metallurgy.
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
小夏饭桶完成签到,获得积分10
2秒前
2秒前
westbobo发布了新的文献求助10
2秒前
3秒前
科研通AI5应助冷傲迎梅采纳,获得10
5秒前
6秒前
Siriya发布了新的文献求助10
7秒前
8秒前
yuyuyu完成签到,获得积分10
9秒前
乐乐应助五五采纳,获得10
9秒前
9秒前
9秒前
王二萌完成签到 ,获得积分10
11秒前
超级的鹅发布了新的文献求助10
11秒前
酸辣完成签到 ,获得积分10
12秒前
13秒前
13秒前
动漫大师发布了新的文献求助10
14秒前
Number_eight发布了新的文献求助10
15秒前
16秒前
Teslwang完成签到,获得积分10
16秒前
16秒前
yxsccjj完成签到 ,获得积分10
16秒前
zzZephyr应助老实的小王采纳,获得10
16秒前
DrWang发布了新的文献求助10
19秒前
20秒前
心静听炊烟完成签到 ,获得积分10
21秒前
超级的鹅完成签到,获得积分10
21秒前
21秒前
21秒前
丂枧完成签到 ,获得积分10
22秒前
fin完成签到 ,获得积分10
23秒前
23秒前
婷小胖完成签到,获得积分10
25秒前
zyt发布了新的文献求助10
25秒前
五五发布了新的文献求助10
25秒前
ccccc发布了新的文献求助10
27秒前
27秒前
无限的听白完成签到,获得积分10
27秒前
高分求助中
Production Logging: Theoretical and Interpretive Elements 2700
Ophthalmic Equipment Market 1500
Neuromuscular and Electrodiagnostic Medicine Board Review 1000
こんなに痛いのにどうして「なんでもない」と医者にいわれてしまうのでしょうか 510
いちばんやさしい生化学 500
The First Nuclear Era: The Life and Times of a Technological Fixer 500
Unusual formation of 4-diazo-3-nitriminopyrazoles upon acid nitration of pyrazolo[3,4-d][1,2,3]triazoles 500
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 物理 生物化学 纳米技术 计算机科学 化学工程 内科学 复合材料 物理化学 电极 遗传学 量子力学 基因 冶金 催化作用
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3672384
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3228736
关于积分的说明 9781794
捐赠科研通 2939160
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1610638
邀请新用户注册赠送积分活动 760696
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 736174