清华张强教授Sci. Adv.:固态锂合金负极中从锂原子到锂空位的载流子跃迁 2023年10月23日 下午4:50 • 头条, 干货, 顶刊 • 阅读 8 高能量密度固态电池的稳定循环高度依赖于动力学稳定的固态锂合金化反应。固-固界面的锂(Li)金属沉积是界面波动和电池失效的主要原因,其形成需要明确的机制解释,尤其是关键动力学方面存在短板。 图1. 连续锂化过程中Li-In的锂动力学演变 在此,清华大学张强教授等人将Li-In合金作为模型系统,用于筛选Li动力学中的速率决定步骤和载体种类。作者发现了从合金化到金属沉积的动力学转变,并通过恒电流电化学阻抗谱 (GEIS) 对弛豫时间分布 (DRT) 进行分析,原位监测了它们的演变过程。 在整个锂化过程中对锂原子扩散和电荷转移进行量化和比较,表明了速率决定步骤为不同锂化阶段的电荷转移或锂原子扩散。 图2. Li动力学转变的速率决定步骤和主要载体 具体而言,快速的锂原子扩散(>10-11 cm2 s-1) 和避免锂金属成核的快速电荷转移保证了稳定的合金化过程,而衰减的电荷转移将触发从合金化到金属沉积的转变。 锂动力学转变证明了主导载流子从锂原子到锂空位的交替,构成了特定动力学特征的内因,包括决速步骤和界面稳定性。锂合金负极中的速率决定步骤和载体的知识提供了下一代固态锂电池应用所需的关键洞察力。 图3. 全固态电池锂铝合金电极锂化过程中的动力学特性 The carrier transition from Li atoms to Li vacancies in solid-state lithium alloy anodes, Science Advances 2021. DOI: 10.1126/sciadv.abi5520 原创文章,作者:科研小搬砖,如若转载,请注明来源华算科技,注明出处:https://www.v-suan.com/index.php/2023/10/23/05a52922f7/ 电池 赞 (0) 0 0 生成海报 相关推荐 陆俊、杨勇、陶占良、宫勇吉、尹鸽平、娄帅锋、曲晋、黄少铭等电池顶刊,成果集锦! 2023年10月10日 崔屹教授团队Nature Energy:高熵电解质助力锂金属电池实用化 2023年9月30日 30周年!香港城市大学AM特刊! 2024年3月29日 八篇顶刊速递:Nature子刊、Angew.、JACS、AM、AFM、ACS Catalysis等! 2023年9月18日 吉大徐吉静EnSM: 局部表面等离子体共振增强了非质子锂氧电池的动力学和产物选择性 2023年10月27日 哈工大王殿龙/王博EnSM:高性能插层复合固体电解质实现稳定锂金属电池 2024年1月11日 发表回复 请登录后评论...登录后才能评论 提交