在固体电池中,锂(Li)和阳极材料之间的界面反应仍不明确。近日,哈佛大学Li Xin利用易收缩阳极材料实现固态电池中金属锂的快速循环。
本文要点:
1) 作者将重点放在阳极材料硅(Si)上,以证明微米大小硅的锂化反应可以在固-固界面显著抑制,而不是在传统的固-液界面进行强的锂-硅合金化,因此由于反应诱导的扩散限制过程,它只发生在硅颗粒的薄表面位置。
2) 作者通过约束系综计算方法预测以Si、银(Ag)和镁(Mg)合金为代表的一系列阳极材料的表面锂化和Li镀层之间的动态相互作用,因此其可以更均匀地分布电流密度,使Li金属在高面积容量下快速循环,这对固态电池的应用十分重要。
Luhan Ye et.al Fast cycling of lithium metal in solid-state batteries by constriction-susceptible anode materials Nature Materials 2024
DOI: 10.1038/s41563-023-01722-x
https://doi.org/10.1038/s41563-023-01722-x