กลไกความล้มเหลวของแบตเตอรี่โลหะลิเธียมแบบโซลิดสเตต

May 17, 2022

แบตเตอรี่ลิเธียมเมทัลโซลิดสเตตถือเป็นตัวเลือกที่ดีที่สุดสำหรับระบบจัดเก็บพลังงานในอนาคต เนื่องจากมีความหนาแน่นและความปลอดภัยสูงตามทฤษฎี

 

อย่างไรก็ตาม การใช้งานจริงของแบตเตอรี่โซลิดสเตตถูกขัดขวางโดยปัญหาอินเทอร์เฟซที่ร้ายแรง เช่น ความต้านทานของพื้นผิวสูง ความเข้ากันได้ทางไฟฟ้าเคมี/เคมีที่ไม่ดี และความเสถียรต่ำนอกจากนี้ การเจริญเติบโตของ Li dendrite และการเสื่อมประสิทธิภาพทางกลที่เกิดจากความเค้นระหว่างใบหน้าระหว่างการปั่นจักรยานเป็นสาเหตุหลักของความล้มเหลวของแบตเตอรี่โซลิดสเตต

 

ศาสตราจารย์ Yuan Hong จากสถาบันวิจัยพิเศษแห่งสถาบันเทคโนโลยีแห่งปักกิ่งและศาสตราจารย์ Zhang Qiang จากมหาวิทยาลัย Tsinghua ได้แนะนำความเข้าใจพื้นฐานในปัจจุบันเกี่ยวกับอิทธิพลของส่วนติดต่อของโลหะลิเธียม/อิเล็กโทรไลต์ที่เป็นของแข็งต่อไอออนของสถานะของแข็งและเคมีส่วนต่อประสานมีการทบทวนกลไกความล้มเหลวทางไฟฟ้า เคมี ไฟฟ้าเคมี และทางกลของแบตเตอรี่ลิเธียมโซลิดสเตต รวมถึงมุมมองใหม่ๆ เกี่ยวกับทิศทางการวิจัยในอนาคต

 

 

ประวัติการวิจัย

 

อิเล็กโทรไลต์ที่เป็นของแข็งสามารถแบ่งออกเป็นสองประเภท: อิเล็กโทรไลต์โพลีเมอร์ที่เป็นของแข็ง (SPE) และอิเล็กโทรไลต์อนินทรีย์ที่เป็นของแข็ง (SIE)โดยทั่วไป SIE จะมีโมดูลัสเชิงกลที่ดีเยี่ยม ช่องไฟฟ้าเคมีที่กว้าง และค่าการนำไฟฟ้าอิออนที่ดี แต่ความเสถียรทางเคมีต่ำและความเข้ากันได้ระหว่างพื้นผิวไม่ดี ขณะที่ SPE กลับตรงกันข้ามขออภัย ทั้งสองมีปัญหาเปิด

 

ขับเคลื่อนโดยวิทยาศาสตร์การเชื่อมต่อและนาโนเทคโนโลยี ความพยายามทุ่มเทให้กับการปรับปรุงคุณสมบัติทางเคมีกายภาพของ SSE (อิเล็กโทรไลต์ในสถานะของแข็ง) เช่น การทำให้เปียกตามผิว วิศวกรรมลิธิโอฟิลิก การผสม และการดัดแปลงส่วนต่อประสานเทียมแต่เมื่อเปรียบเทียบกับแบตเตอรี่เหลว SSLMB ที่ใช้ SSE (แบตเตอรี่โลหะลิเธียมแบบโซลิดสเตต) ยังคงมีประสิทธิภาพทางไฟฟ้าเคมีที่ต่ำกว่ามาก ซึ่งจำกัดการใช้งานในภาคอุตสาหกรรมเป็นหลัก

 

ในปัจจุบัน เป็นที่เชื่อกันโดยทั่วไปว่าสาเหตุหลักของความล้มเหลวของ SSLMB คืออิมพีแดนซ์อินเทอร์เฟซขนาดใหญ่ เดนไดรต์เติบโตอย่างรุนแรง ปฏิกิริยาอินเทอร์เฟซที่ไม่พึงประสงค์ การเสื่อมสภาพของวิวัฒนาการของอินเทอร์เฟซ และการเปลี่ยนรูปแบบทางกล ฯลฯ แต่การวิเคราะห์เชิงลึกและบทสรุปที่ครอบคลุมของ กลไกความล้มเหลวของ SSE ยังขาดอยู่

 

 

ที่มาของรูปภาพ:Zhik Energy

 

โซลิดสเตตไอออนใน SSEs

 

จลนพลศาสตร์การขนส่งไอออนอย่างรวดเร็วใน SSE เป็นปัจจัยสำคัญสำหรับประสิทธิภาพทางไฟฟ้าเคมีที่สูงในหมู่พวกเขาค่าการนำไฟฟ้าไอออนิกของ SPE โดยทั่วไปจะต่ำกว่า 10-4 S cm-1 และค่าการนำไฟฟ้าไอออนิกของประเภท perovskite, ประเภทโกเมน, ประเภท LiSICON และ arginite ที่อุณหภูมิห้องอยู่ในช่วง 10-4–10- 3 S cm-1 และซัลไฟด์สามารถเข้าถึง 10-2 S cm-1

 

สำหรับอิเล็กโทรไลต์เซรามิกที่เป็นผลึก การนำไอออนของ SSE สามารถปรับปรุงได้อย่างมีประสิทธิภาพโดยการเพิ่มอัตราส่วนของตำแหน่งงานว่างและไซต์คั่นระหว่างหน้าที่มีการเชื่อมต่อกันโดยการเติม การแทนที่ และการไม่ใช้ปริมาณสัมพันธ์

 

นอกเหนือจากตัวพาประจุแล้ว เส้นทางการขนส่งไอออนที่เกี่ยวข้องกับการเคลื่อนที่ของไอออนภายในโครงผลึกที่เป็นของแข็งยังส่งผลต่อพฤติกรรมการขนส่งไอออนอีกด้วยโดยทั่วไป การแพร่กระจายของไอออนสามมิติแบบแอนไอโซทรอปิกเป็นที่แพร่หลายในตัวนำลิเธียมไอออนแบบเร็ว เช่น อิเล็กโทรไลต์ประเภทโกเมน อิเล็กโทรไลต์ประเภท NASICON

 

โพลีเมอร์ที่ใช้กันทั่วไป ได้แก่ พอลิเอทิลีนออกไซด์ (PEO), โพลีไวนิลลิดีนฟลูออไรด์ (PVDF), โพลีอะคริโลไนไตรล์ (PAN), พอลิเมทิลเมทาคริเลต (PMMA) และโพลีไวนิลลิดีนฟลูออไรด์-เฮกซาฟลูออโรโพรพิลีน (PVDF) -HFP) ซึ่ง PEO น่าสนใจที่สุดมุมมองที่แพร่หลายคือการนำลิเธียมไอออนทำได้โดยการคลายตัวของส่วนอสัณฐานลิเธียมไอออนถูกประสานกับกลุ่มขั้วบนสายโซ่โพลีเมอร์แบบแบ่งส่วน ภายใต้การกระทำของสนามไฟฟ้า ลิเธียมไอออนจะย้ายจากตำแหน่งที่ประสานงานหนึ่งไปยังอีกที่หนึ่งผ่านการเปลี่ยนผ่านภายในสายโซ่หรือระหว่างสายโซ่ และการจัดเรียงใหม่ของส่วนสายโซ่อย่างต่อเนื่อง การขนส่งทางไกลของไอออนการลดการเกิดผลึกสามารถปรับปรุงการนำไฟฟ้าไอออนิกของ SPE ได้อย่างมีประสิทธิภาพ

อินเตอร์เฟสอิเล็กโทรไลต์โอลิด

ความเสถียรของอินเทอร์เฟซสูงระหว่างอิเล็กโทรดและ SSE เป็นสิ่งสำคัญสำหรับการทำงานอย่างมีประสิทธิภาพของแบตเตอรี่อย่างไรก็ตาม ส่วนต่อประสาน Li/SSE นั้นไม่เสถียรทางเคมีเนื่องจากมีศักย์ไฟฟ้าเคมีต่ำที่สุดและมีปฏิกิริยาสูงของขั้วบวก Li ที่เป็นโลหะSSE ส่วนใหญ่ลดลงเองตามธรรมชาติเมื่อพบกับ Li แอโนด และสร้างชั้นอินเตอร์เฟเชียลแบบพาสซีฟที่อินเทอร์เฟซ ซึ่งส่งผลกระทบอย่างมากต่อจลนศาสตร์การขนส่ง Li-ion และประสิทธิภาพของแบตเตอรี่

 

ตามลักษณะของชั้นอินเทอร์เฟซ อินเทอร์เฟซ Li-SSE สามารถแบ่งออกเป็นสามประเภท: 1. อินเทอร์เฟซที่เสถียรทางอุณหพลศาสตร์โดยไม่มีการก่อตัวของเฟสปฏิกิริยาอินเทอร์เฟซ อินเทอร์เฟซนี้เหมาะอย่างยิ่งสำหรับ SSLMB ไม่เพียงแต่สามารถบรรลุ Li ที่สม่ำเสมอเท่านั้น -ion ​​2 อินเทอร์เฟซที่ไม่เสถียรทางอุณหพลศาสตร์พร้อมอินเทอร์เฟซการนำไฟฟ้าอิออนผสม (MIEC) อินเทอร์เฟซ MIEC นี้ช่วยให้ลด SSE ทางไฟฟ้าเคมีอย่างต่อเนื่องและนำไปสู่ความล้มเหลวของแบตเตอรี่ในที่สุด3. ส่วนต่อประสานที่ไม่เสถียรทางอุณหพลศาสตร์พร้อมส่วนต่อประสานที่เป็นสื่อกระแสไฟฟ้า แต่เป็นฉนวนทางอิเล็กทรอนิกส์หรือที่เรียกว่า "SEI ที่เสถียร" สามารถระงับการถ่ายโอนอิเล็กตรอนระหว่าง SSE และรักษาอินเทอร์เฟซที่เสถียรระหว่างรอบการชาร์จ ซึ่งมักจะมีอยู่ใน SSE ทั่วไปรวมถึง LLZO, LiPON และ Li7P3S11

 

ทฤษฎีชั้นประจุไฟฟ้า

เนื่องจากส่วนต่อประสานระหว่างอิเล็กโทรดและ SSE ต่างกันเสมอ อาจมีการไล่ระดับของศักย์เคมีเมื่อสัมผัส ซึ่งให้แรงผลักดันสำหรับการกระจาย Li ion และสร้างชั้นประจุพื้นที่ว่างที่ส่วนต่อประสานอิเล็กโทรด/SSE

 

บริเวณประจุระหว่างกันมักจะมีความต้านทานสูงและทำให้การถ่ายโอนลิเธียมไอออนแย่ลงผ่านอินเทอร์เฟซ ส่งผลให้มีความต้านทานส่วนต่อประสานสูงและความสามารถในการปั่นจักรยานต่ำ

 

ที่ร้ายแรงกว่านั้น การมีอยู่ของชั้นประจุในอวกาศอาจทำให้ลิเธียมไอออนออกจากอิเล็กโทรดอย่างค่อยเป็นค่อยไปและการสะสมในอิเล็กโทรไลต์ระหว่างการปั่นจักรยานของแบตเตอรี่ ซึ่งจะทำให้การแบ่งประจุซ้ำซ้อนและทำให้ความจุแบบย้อนกลับลดลงในที่สุด

 

ผลการวิจัยส่วนใหญ่เน้นที่ส่วนต่อประสานระหว่างแคโทดไฟฟ้าแรงสูงกับ SSE เป็นหลัก และไม่มีข้อมูลเกี่ยวกับชั้นประจุของพื้นที่ที่อินเทอร์เฟซ Li แอโนด/SSE

 

ไฟฟ้าขัดข้อง

เดนไดรต์สามารถเจาะ SPE ส่วนใหญ่ได้ง่าย เนื่องจากโมดูลัสยืดหยุ่นค่อนข้างต่ำไม่สามารถทนต่อการเจริญเติบโตของเดนไดรต์ ส่งผลให้เซลล์ทำงานล้มเหลว

 

นอกจากนี้ ความไม่เท่ากันของพื้นผิวที่มีอยู่ก่อนแล้วที่ส่วนต่อประสาน Li/SPE เช่น อนุภาคสิ่งเจือปนหรือข้อบกพร่อง ถือเป็นจุดวิกฤตสำหรับการเติบโตของ Li dendrite ในแบตเตอรี่โพลีเมอร์

 

นิวเคลียสและการเจริญเติบโตของ Li สามารถเน้นที่ขอบของสิ่งเจือปนเหล่านี้ได้ดีกว่า เนื่องจากการเพิ่มขึ้นของค่าการนำไฟฟ้าในท้องถิ่นหรือความแรงของสนามไฟฟ้า ส่งผลให้เกิดโครงสร้างทรงกลมหรือเดนไดรต์นอกจากนี้ การสะสมของ Li ที่ไม่สม่ำเสมอยังสร้างช่องว่างที่ด้านบนของสิ่งสกปรก

 

จากการศึกษาพบว่าการเพิ่มโมดูลัสยืดหยุ่นของ SPE จะสร้างแรงกดสูงรอบส่วนที่ยื่นออกมาของเดนไดรต์ ส่งผลให้ความหนาแน่นกระแสไฟแลกเปลี่ยนที่จุดยอดของส่วนที่ยื่นออกมาต่ำกว่าที่หุบเขา จึงสามารถป้องกันเดนไดรต์ได้อย่างมีประสิทธิภาพภายใต้สภาวะกระแสน้ำที่สูงขึ้นเติบโต.

 

สำหรับ SIE นั้นมีข้อโต้แย้งมากกว่าโดยทั่วไป การแทรกซึมของเดนไดรต์มีความโดดเด่นในประเภทโกเมนหรืออิเล็กโทรไลต์ซัลไฟด์บางชนิดลักษณะโครงสร้างจุลภาคของ SIE เหล่านี้ เช่น ขอบเกรน (GBs) ช่องว่าง รูพรุน รอยแตก และส่วนที่ยื่นออกมา มีส่วนทำให้เกิดพฤติกรรมการลัดวงจรของเดนไดรต์

 

GBs ได้รับการพิจารณาอย่างกว้างขวางว่าเป็นไซต์ที่ต้องการสำหรับการเติบโตของ Li dendriteนิวคลีเอตของโลหะ Li ในขั้นต้นที่ส่วนต่อประสาน Li แอโนด/SSE ระหว่างการปั่นจักรยาน และเนื่องจากความยืดหยุ่นต่ำและการนำไอออนิกต่ำ แพร่กระจายไปตาม GBs ส่งผลให้แบตเตอรี่ขัดข้องในที่สุด

 

พบว่าการนำไฟฟ้าทางอิเล็กทรอนิกส์ที่ค่อนข้างสูงของ GBs มีส่วนทำให้ไอออน Li ใน SSE ลดลงค่าการนำไฟฟ้าทางอิเล็กทรอนิกส์ที่สูงของ SSE (ซึ่งอาจเกิดจากสิ่งเจือปน สารเจือปน GB หรือการลดทางเคมีไฟฟ้า) เป็นแหล่งกำเนิดของนิวเคลียสของเดนไดรต์และการเติบโตภายใน SSE

 

นอกจากคุณสมบัติที่แท้จริงของ SIE แล้ว Li metal ยังมีบทบาทสำคัญในการเป็นดาบสองคมในการควบคุมการเติบโตของเดนไดรต์ของ SSLMB

 

ในอีกด้านหนึ่ง สามารถปรับปรุงการสัมผัสระหว่างผิวสัมผัสแบบแข็งระหว่างขั้วบวก Li และ SSE ได้ด้วยการเปลี่ยนรูปพลาสติกของ Li โลหะในทางกลับกัน การเสียรูปอย่างร้ายแรงของลิเธียม (หรือที่เรียกว่าคืบ) ทำให้ลิเธียมแพร่กระจายไปตามช่องว่าง ข้อบกพร่อง รอยแตก และ GBs ภายใน SSE ส่งผลให้แบตเตอรี่ลัดวงจรในที่สุด

 

สารเคมีล้มเหลว

เนื่องจากแอโนดโลหะ Li มีปฏิกิริยาสูง มันจึงสามารถทำปฏิกิริยากับ SSE ส่วนใหญ่ได้อย่างง่ายดาย และก่อตัวเป็นชั้นอินเตอร์เฟเชียลบนพื้นผิวของ Li แอโนดได้เองลักษณะของเฟสจะกำหนดประสิทธิภาพโดยรวมของ SSLMB โดยตรง

 

สำหรับเฟสอินเทอร์เฟเชียลที่เป็นฉนวนทางอิเล็กทรอนิกส์แต่นำไฟฟ้าได้ไม่ดีที่ก่อตัวขึ้นเองตามธรรมชาติ จลนพลศาสตร์การลำเลียงไอออนของระบบแบตเตอรี่ทั้งหมดจะลดลง ซึ่งส่งผลให้ความสามารถในการปั่นจักรยานลดลงอย่างมาก (เช่น อินเทอร์เฟซ SSE ลิเธียม-ซัลไฟด์)

 

SSE ที่มีไอออนโลหะวาเลนต์สูงที่มีค่าการนำไอออนสูง เช่น LAGP ประเภท NASICON, LATP, LGPS ตัวนำไอออนเร็ว LGPS, LLTO ประเภท perovskite ฯลฯ มีแนวโน้มที่จะสร้างส่วนต่อประสาน MIEC เมื่อสัมผัสกับ Liคุณสมบัติการนำไฟฟ้าแบบผสมของอินเทอร์เฟซจะช่วยเร่งการถ่ายโอนอิเล็กตรอนผ่านอินเทอร์เฟซ นำไปสู่การเสื่อมสภาพของอิเล็กโทรไลต์อย่างรวดเร็วและความล้มเหลวของแบตเตอรี่ในที่สุด

 

ความล้มเหลวของสารเคมีถูกควบคุมโดยปฏิกิริยาอินเตอร์เฟเชียลทางอุณหพลศาสตร์ระหว่างลิเธียมแอโนดและ SSEหากส่วนต่อประสานที่ก่อตัวขึ้นมีองค์ประกอบที่สม่ำเสมอและมีค่าการนำไฟฟ้าไอออนิกสูง วิวัฒนาการของส่วนต่อประสานที่ไม่พึงประสงค์ระหว่างการปั่นจักรยานจะลดลงอย่างมากการออกแบบที่มีเหตุผลของโครงสร้างและองค์ประกอบของ SSE นั้นมีประสิทธิภาพสำหรับการปรับคุณสมบัติทางเคมีกายภาพของส่วนต่อประสาน

 

ความล้มเหลวทางเคมีไฟฟ้า (ความล้มเหลวทางกล)

แสดงให้เห็นว่าปฏิกิริยารีดอกซ์ที่รุนแรงของ Li7P3S11 (LPS) เกิดขึ้นในหน้าต่างไฟฟ้าเคมีที่กว้าง และปริมาณของผลิตภัณฑ์จากการสลายตัว (Li2S และ S) จะเพิ่มขึ้นตามความลึกของปฏิกิริยารีดอกซ์ที่สำคัญกว่านั้น ปฏิกิริยารีดอกซ์ของอิเล็กโทรไลต์เป็นกระบวนการย่อยสลายอย่างต่อเนื่อง ส่งผลให้เกิดการสร้างและสะสมผลพลอยได้อย่างต่อเนื่องระหว่างการปั่นจักรยานผลลัพธ์ดังกล่าวจะขยายโพลาไรซ์ระหว่างใบหน้าและเพิ่มความต้านทานของเซลล์ ส่งผลให้ความจุลดลงอย่างรวดเร็วในท้ายที่สุด

 

นอกจากนี้ ความไม่สม่ำเสมอที่เพิ่มขึ้นของการกระจายลิเธียมระหว่างวงจรไฟฟ้าเคมียังส่งผลต่อประสิทธิภาพไฟฟ้าเคมีอีกด้วยตัวอย่างเช่น บริเวณที่ขาด Li จะทำให้โพลาไรซ์ความเข้มข้นของ Li รุนแรงขึ้นในอิเล็กโทรไลต์ LGPS ซึ่งเพิ่มความต้านทานระหว่างใบหน้า ส่งผลให้ความจุลดลง

 

วิวัฒนาการของอินเทอร์เฟซระหว่างการปั่นจักรยานและผลกระทบต่อพฤติกรรมจลนศาสตร์ไฟฟ้าเคมี เช่น การแพร่กระจายและการขนส่งลิเธียมไอออน สัณฐานวิทยาของส่วนต่อประสานและวิวัฒนาการทางเคมี และการเปลี่ยนแปลงที่อาจเกิดขึ้นยังคงได้รับการตรวจสอบเพิ่มเติมที่สำคัญกว่านั้น ไม่เหมือนกับอินเทอร์เฟซในระบบอิเล็กโทรไลต์เหลว อินเทอร์เฟซ Li/SSE ที่เป็นของแข็งและของแข็งนั้นยากต่อการใช้งานและสังเกตในแหล่งกำเนิดต้องมีการพัฒนาเทคนิคการกำหนดลักษณะขั้นสูงเพื่อให้ได้มา

ข้อมูลรายละเอียดเพิ่มเติมเกี่ยวกับลักษณะการทำงานของอินเทอร์เฟซใน SSLMB

 

ความล้มเหลวทางกล

ความเสถียรทางกลของอินเทอร์เฟซ Li/SSE ยังส่งผลต่อประสิทธิภาพของแบตเตอรี่อีกด้วยในระหว่างกระบวนการฝาก/ลอกของ Li การขยายปริมาณมากของแอโนดอาจทำให้เกิดความผันผวนอย่างรุนแรงที่ส่วนต่อประสาน Li/SSE เนื่องจากลักษณะแข็งของอิเล็กโทรดโซลิดสเตตและอิเล็กโทรไลต์โซลิดสเตตความผันผวนของส่วนต่อประสานดังกล่าวอาจทำให้หน้าสัมผัสบกพร่องหรือแม้กระทั่งการหลุดลอกที่ส่วนต่อประสานอิเล็กโทรด/อิเล็กโทรไลต์

 

ต่างจากกรณีของอิเล็กโทรไลต์เหลวทั่วไป การเปลี่ยนแปลงปริมาตรของส่วนต่อหน้าอันเนื่องมาจากการสะสม/การลอกของ Li ไม่สามารถบัฟเฟอร์หรือดูดซับโดย SSE ได้ แต่ถูกจำกัดด้วยช่องว่างของการสัมผัสระหว่างหน้าระหว่างขั้วบวกกับ SSEดังนั้นสิ่งนี้จึงสร้างความเครียดจำนวนมากซึ่งสร้างความเสียหายทางกลไกให้กับส่วนต่อประสานทางกลไก

 

ที่ร้ายแรงกว่านั้น ข้อบกพร่องของพื้นผิวที่สร้างขึ้นหรือมีอยู่แล้วบางส่วนสามารถทำหน้าที่เป็นตำแหน่งพิเศษสำหรับการเจาะลิเธียมเดนไดรต์ได้ความเครียดที่แปลเป็นภาษาท้องถิ่นจะสะสมตลอดกระบวนการปั่นจักรยาน ส่งผลให้มีความเข้มข้นของความเครียดสูงที่ส่วนปลายของไส้หลอด Li (ไส้หลอด Li ดั้งเดิม) ซึ่งจะช่วยส่งเสริมการขยายพันธุ์ของรอยแตกและนำไปสู่การแทรกซึมของไส้หลอด Li แบบเร่ง (ไส้หลอด Li ดั้งเดิม) ในที่สุดจะนำไปสู่ ความล้มเหลวของแบตเตอรี่

 

ในแง่ที่ค่อนข้างพูด SSE ที่มีความเหนียวในการแตกหักสูงกว่าสามารถเพิ่มศักยภาพเกินและความเค้นแตกหักที่จำเป็นสำหรับรอยแตกที่มีขนาดเท่ากันได้อย่างมีนัยสำคัญ ซึ่งจะช่วยลดความเสี่ยงของการสลายตัวความเหนียวของการแตกหักที่ได้รับการปรับปรุงของ SSE จะช่วยต้านทานการแพร่กระจายของรอยแตกและลดความเสี่ยงของความล้มเหลวทางกลไกของแบตเตอรี่

 

ในทางกลับกัน เมื่อพิจารณาถึงปฏิกิริยาสูงของ Li แอโนดต่อ SSE การก่อตัวและวิวัฒนาการของเฟสอินเทอร์เฟเชียลก็มีผลกระทบต่อการเสื่อมสภาพทางกลของ SSLMB ด้วยการแทรกสอดของ Li และการเปลี่ยนระหว่างเฟสระหว่างการเติบโตของอินเทอร์เฟสจะนำไปสู่การขยายตัวของปริมาณภายใน SSE และความเค้นภายในขนาดใหญ่ ซึ่งทำลาย SSE จำนวนมากโดยกลไกและทำให้เกิดความต้านทานสูง

 

ที่ความหนาแน่นกระแสสูง การส่งเสริมเส้นทางการขนส่งไอออนระยะสั้นอาจถูกขยายขึ้นเนื่องจากศักยภาพโดยรวมที่สูงกว่า ซึ่งนำไปสู่ความไม่เท่าเทียมกันอย่างรุนแรง

 

คุณสมบัติที่แท้จริงของส่วนต่อประสานที่ก่อตัวทางเคมี (ไฟฟ้า) ยังส่งผลต่อคุณสมบัติทางกลด้วยSSE เหล่านั้นที่สามารถทำปฏิกิริยาทางเคมีกับโลหะลิเธียมเพื่อสร้างเฟสอินเทอร์เฟซ MIEC มักจะล้มเหลวในเชิงกลไก และทำให้แบตเตอรี่เสียหายระหว่างกระบวนการชาร์จ/คายประจุซ้ำๆ

 

ที่แนบมา:

 

อ้างอิง

Liu J, Yuan H, Liu H และอื่น ๆการปลดล็อกกลไกความล้มเหลวของแบตเตอรี่โลหะลิเธียมแบบโซลิดสเตต[J]วัสดุพลังงานขั้นสูง 2022 12(4): 2100748

ลิงค์วรรณกรรม

www.zhik.xin