使用鋰金屬陽極電池的一個關鍵障礙是金屬枝晶會穿透固體電解質,導致短路和電池故障。近日,桑迪亞國家實驗室Rémi Dingreville利用電化學機械耦合提高固態電池的可靠性。
本文要點:
1) 作者使用相場模型和有針對性的斷裂實驗,探索了利用電化學機械耦合來控制枝晶生長和提高電池可靠性的方法。結果表明,通過施加機械應力或調整材料的斷裂韌性,可以有效減緩枝晶生長。
2) 此外,作者還分析了作為過電位函數的偏轉枝晶壓應力性質,并討論了微觀結構在這一過程中的作用。作者發現,這種策略可以引入局部壓縮應力,并提高材料在宏觀和微觀尺度上的韌性。
Scott Monismith et.al Harnessing Electrochemical-Mechanical Couplings to Improve the Reliability of Solid-State Batteries Adv. Energy Mater. 2023
DOI: 10.1002/aenm.202303567
https://doi.org/10.1002/aenm.202303567