AEM：固体电解质的机械失效源于界面缺陷和内部缺陷的协同作用

湘湘

2023-02-20

由锂金属阳极的生长引起的固态电解质的机械失效阻碍了具有良好安全性和高能量密度的固态锂金属电池的发展，因此了解失效机理对于固态锂金属电池的应用具有重要意义。

西安交通大学Yangyang Liu等建立了一个修正的电化学-力学模型，以桥接固态电解质的机械失效和锂金属的电沉积之间的动态关系。

本文要点：

（1）

结果显示了局部应力场和相应的相对损伤的演变，并表明固态电解质内部损伤的产生源于界面和内部缺陷的协同作用。界面缺陷内的电沉积锂的压缩和电解质中应力的进一步向内传递导致灾难性的破坏，这由界面缺陷的几何形状决定。此外，来自烧结的固态电解质的内部缺陷可影响损伤的途径，并作为进一步损伤传播的内部源头，因此，内部空隙的位置和数量在固态电解质的机械失效中表现出更具竞争性的作用。

（2）

因此，本文提出的固态电解质的协同失效机制为设计最先进的固态锂金属电池的有效策略提供了一个建模框架。

参考文献:

Xiong, S., Xu, X., Jiao, X., Wang, Y., Kapitanova, O. O., Song, Z., Liu, Y., Mechanical Failure of Solid-State Electrolyte Rooted in Synergy of Interfacial and Internal Defects. Adv. Energy Mater. 2023, 2203614.

DOI: 10.1002/aenm.202203614

https://doi.org/10.1002/aenm.202203614