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杨孟昊课题组

简介 同济大学计算材料学课题组

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固态电池中锂金属剥离和沉积过程的界面原子机制

       基于锂金属负极的全固态电池代表了一种很有前途的下一代储能系统,但目前受到低电流密度和短循环寿命的限制。由于对其在锂-固体界面的失效机制缺乏了解,特别是导致界面失效的基本原子过程,阻碍了进一步研究改进锂金属负极。通过使用大规模分子动力学模拟方法,可以研究关键的基本原子过程和界面原子结构,对固体电解质上的锂剥离和沉积过程进行了首次原子建模研究。在原子模拟过程中,界面失效随着纳米级孔隙的形成而开始,以及界面结构、锂扩散、粘附能和施加的压力如何影响锂循环过程中的界面失效。通过在模拟中系统地改变固态锂电池的参数,绘制出抑制循环过程中界面失效的施加压力和界面粘附能的参数空间,以指导固态电池的选择。本研究建立了锂剥离和沉积过程的原子模型,并预测了固态锂金属电池未来研发的最佳固体界面和新策略。

发表论文:M. H. Yang, Y. S. Liu, A. M. Nolan, Y. F. Mo, Interfacial Atomistic Mechanisms of Lithium Metal Stripping and Plating in Solid‐State Batteries. Adv. Mater., 33, 2008081 (2021).

 

创建: May 17, 2023 | 18:01