Nature Nanotech.：锂枝晶生长和原位原子力显微镜－环境透射电子显微镜装置中的应力产生
兔兔
金属锂被认为是未来可充电电池的最终负极材料，但是由于不可控的锂枝晶生长，基于锂金属的可充电电池的开发仅取得了有限的成功。在广泛的全固态锂电池中，一种抑制锂枝晶生长的方法是使用机械上坚硬的固体电解质。但是，锂枝晶仍然能通过它们生长。解决这个问题需要对锂枝晶的生长及其相关的电化学机械行为有一个基本的了解。在此，燕山大学的黄建宇教授等人通过在新的实验装置中将原子力显微镜与环境透射电子显微镜结合在一起，报告了单个Li晶须（主要的Li枝晶形态）的原位生长观察和应力测量。在室温下，亚微米晶须在施加于原子力显微镜尖端的电压（超电势）下生长，产生高达130 MPa的生长应力。该值显著高于先前报道的大体积和微米级Li的应力。在纯机械载荷下测得的锂晶须的屈服强度高达244 MPa。这一结果为全固态电池中锂枝晶生长抑制策略的设计提供了定量基准。
Liqiang Zhang, Tingting Yang, Congcong Du, Qiunan Liu, Yushu Tang, Jun Zhao, Baolin Wang, Tianwu Chen, Yong Sun, Peng Jia, Hui Li, Lin Geng, Jingzhao Chen, Hongjun Ye, Zaifa Wang, Yanshuai Li, Haiming Sun, Xiaomei Li, Qiushi Dai, Yongfu Tang, Qiuming Peng, Tongde Shen, Sulin Zhang, Ting Zhu, Jianyu Huang. Lithium whisker growth and stress generation in an in situ atomic force microscope–environmental transmission electron microscope set-up. Nature Nanotechnology 2020.
DOI: 10.1038/s41565-019-0604-x
原文链接：
https://www.nature.com/articles/s41565-019-0604-x
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