迪士尼彩乐园博彩168 深挖锂枝晶机制! 哈工大&南洋理工联手, 最新Nature子刊!

发布日期:2024-08-30 14:01    点击次数:188

大家皆知,锂枝晶穿透陶瓷电解质会导致机械故障和短路,这拒绝了全固态锂离子电板的买卖化发展。但是,由于缺少对枝晶穿透流程的原位原子级不雅测,其背后的机制仍然存在争议。

2025年2月24日,哈尔滨工业大学刘远鹏素养、新加坡南洋理工大学高华健素养在外洋顶级期刊Nature Communications发表题为《Atomic mechanism of lithium dendrite penetration in solid electrolytes》的商磋磨文,张博文、袁博韬为论文共同第一作家,刘远鹏素养、高华健素养为论文共同通信作家。

‌刘远鹏,哈尔滨工业大学素养。2012年、2014年、2019年在哈尔滨工业大学航天学院取得学士、硕士、博士学位,随后履新于哈尔滨工业大学。

刘远鹏素养的主要商讨地点为储能材料界面力学多范例分析,在Energy Environ. Sci.、Adv.Energy Mater.、Infomat、JMPS、IJSS、JAM和Proc. R. Soc. A等期刊发表代表性论文30余篇。

高华健,新加坡南洋理工大学素养。曾在‌西安交通大学‌取得工学学士学位,并在‌哈佛大学‌取得工程学硕士和博士学位,现履新于南洋理工大学。

高华健素养的商讨限制平凡,包括固膂力学、纳米力学、生物力学等。并在这些限制取得了多项创举性遵循,举例创立了基于微不雅机制的应变梯度表面、超音速和超弹性动态断裂力学表面等。高华健素养是外洋力学限制的顶尖众人,取得了多项外洋荣誉,迪士尼彩乐园开奖包括‌Timoshenko奖‌和‌希尔奖‌等‌。

作家愚弄分子能源学模拟重现了锂枝晶形核和穿透固态电解质(以LLZO为例)的动态流程。商讨肃除揭示,动态生成的锂千里积会导致里面应力的合手续积累,最终在枝晶顶端导致固态电解质的断裂。

商讨贯通了在评估这种断裂格局时仍然得当经典的格里菲斯(Griffith)表面,但必须接洽局部锂离子浓度对断裂韧性的影响。此外,在多晶固态电解质中,不雅察到枝晶形核经常会向晶界偏转,并沿着晶界传播。

模拟和履行肃除均标明,锂枝晶在晶界处联结的断裂贯通出夹杂格局(I型和II型),这取决于断裂韧性和枝晶与晶界之间的角度。商讨进一步探究了锂枝晶穿透机制,为提升固态电解质的性能提供贵重的履行指挥。

图1:单晶锂枝晶穿透LLZO表征

图2:考证格里菲斯表面以及对枝晶里面锂金属情状的分析

图3:枝晶穿透流程中的增韧机制

图4:具有∑5(310)晶界的多晶锂枝晶穿透LLZO表征

图5:多晶LLZO中的I型断裂

图6:多晶LLZO中的II型断裂

图7:枝晶沿晶界穿透引起的夹杂格局断裂

综上,该论文通过分子能源学模拟和履行考证,商讨了锂枝晶在固态电解质(以LLZO为例)中的穿透机制,揭示了枝晶形核、滋长以及最终导致电解质断裂的动态流程,并分析了晶界对枝晶穿透的影响。在改善晶界力学性能和按捺枝晶穿透方面具有病笃真理,有望鼓动全固态锂金属电板的买卖化发展,为异日高能量密度、高安全性储能本事的发展提供表面补助。

Zhang, B.迪士尼彩乐园博彩168, Yuan, B., Yan, X. et al. Atomic mechanism of lithium dendrite penetration in solid electrolytes. Nat Commun16, 1906 (2025). https://doi.org/10.1038/s41467-025-57259-x.



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