亲爱的研友该休息了!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,伴您度过漫漫科研夜!身体可是革命的本钱,早点休息,好梦!

A phase field electro-chemo-mechanical formulation for predicting void evolution at the Li–electrolyte interface in all-solid-state batteries

材料科学 空隙(复合材料) 电解质 蠕动 成核 电迁移 空位缺陷 化学物理 机械 电极 热力学 复合材料 化学 物理化学 结晶学 物理
作者
Ying Zhao,Runzi Wang,Emilio Martínez‐Pañeda
出处
期刊:Journal of The Mechanics and Physics of Solids [Elsevier BV]
卷期号:167: 104999-104999 被引量:37
标识
DOI:10.1016/j.jmps.2022.104999
摘要

We present a mechanistic theory for predicting void evolution in the Li metal electrode during the charge and discharge of all-solid-state battery cells. A phase field formulation is developed to model vacancy annihilation and nucleation, and to enable the tracking of the void-Li metal interface. This is coupled with a viscoplastic description of Li deformation, to capture creep effects, and a mass transfer formulation accounting for substitutional (bulk and surface) Li diffusion and current-driven flux. Moreover, we incorporate the interaction between the electrode and the solid electrolyte, resolving the coupled electro-chemical-mechanical problem in both domains. This enables predicting the electrolyte current distribution and thus the emergence of local current 'hot spots', which act as precursors for dendrite formation and cell death. The theoretical framework is numerically implemented, and single and multiple void case studies are carried out to predict the evolution of voids and current hot spots as a function of the applied pressure, material properties and charge (magnitude and cycle history). For both plating and stripping, insight is gained into the interplay between bulk diffusion, Li dissolution and deposition, creep, and the nucleation and annihilation of vacancies. The model is shown to capture the main experimental observations, including not only key features of electrolyte current and void morphology but also the sensitivity to the applied current, the role of pressure in increasing the electrode-electrolyte contact area, and the dominance of creep over vacancy diffusion.

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
刚刚
wangye发布了新的文献求助10
4秒前
hugeyoung完成签到,获得积分10
10秒前
Tt应助DAVID采纳,获得20
14秒前
大个应助wangye采纳,获得10
17秒前
23秒前
GU完成签到,获得积分10
26秒前
miooo发布了新的文献求助10
27秒前
MchemG应助科研通管家采纳,获得10
41秒前
BowieHuang应助科研通管家采纳,获得10
41秒前
科研通AI2S应助科研通管家采纳,获得10
41秒前
48秒前
零玖完成签到 ,获得积分10
1分钟前
成就小蜜蜂完成签到 ,获得积分10
1分钟前
花花完成签到 ,获得积分10
1分钟前
2分钟前
ping发布了新的文献求助10
2分钟前
ping完成签到,获得积分10
2分钟前
2分钟前
MchemG应助科研通管家采纳,获得10
2分钟前
BowieHuang应助科研通管家采纳,获得10
2分钟前
李金奥完成签到 ,获得积分10
2分钟前
3分钟前
fanjianing发布了新的文献求助30
3分钟前
bruna应助林莹采纳,获得50
3分钟前
fanjianing完成签到,获得积分20
3分钟前
ZXneuro完成签到,获得积分10
4分钟前
MchemG应助科研通管家采纳,获得10
4分钟前
小二郎应助科研通管家采纳,获得10
4分钟前
zzgpku完成签到,获得积分0
4分钟前
sweet完成签到 ,获得积分10
6分钟前
在水一方应助科研通管家采纳,获得10
6分钟前
MchemG应助科研通管家采纳,获得10
6分钟前
冰_完成签到 ,获得积分10
7分钟前
Able完成签到,获得积分10
7分钟前
顾矜应助绿光在哪了采纳,获得10
8分钟前
Chen完成签到 ,获得积分10
8分钟前
MchemG应助科研通管家采纳,获得10
8分钟前
MchemG应助科研通管家采纳,获得10
8分钟前
MchemG应助科研通管家采纳,获得10
8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
Burger's Medicinal Chemistry, Drug Discovery and Development, Volumes 1 - 8, 8 Volume Set, 8th Edition 1800
Cronologia da história de Macau 1600
Handbook on Climate Mobility 1111
Current concept for improving treatment of prostate cancer based on combination of LH-RH agonists with other agents 1000
Research Handbook on the Law of the Sea 1000
Contemporary Debates in Epistemology (3rd Edition) 1000
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 纳米技术 计算机科学 化学工程 生物化学 物理 复合材料 内科学 催化作用 物理化学 光电子学 细胞生物学 基因 电极 遗传学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6172176
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 7999608
关于积分的说明 16638604
捐赠科研通 5276311
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2814271
邀请新用户注册赠送积分活动 1794031
关于科研通互助平台的介绍 1659771