使用锂金属阳极电池的一个关键障碍是金属枝晶会穿透固体电解质,导致短路和电池故障。近日,桑迪亚国家实验室Rémi Dingreville利用电化学机械耦合提高固态电池的可靠性。
本文要点:
1) 作者使用相场模型和有针对性的断裂实验,探索了利用电化学机械耦合来控制枝晶生长和提高电池可靠性的方法。结果表明,通过施加机械应力或调整材料的断裂韧性,可以有效减缓枝晶生长。
2) 此外,作者还分析了作为过电位函数的偏转枝晶压应力性质,并讨论了微观结构在这一过程中的作用。作者发现,这种策略可以引入局部压缩应力,并提高材料在宏观和微观尺度上的韧性。
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