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金属锂电池中力-电化学机制研究进展
文献摘要：
以金属锂作为负极的金属锂电池具有极高的能量密度,有望成为下一代高比能量二次电池.然而,在充放电过程中,金属锂负极的相变转化机制、枝晶状形貌沉积特性使得电池具有巨大且极不均匀的内部体积变化.因此,相比于插层机制的锂离子电池,金属锂电池面临着锂枝晶生长、锂枝晶断裂与粉化、固体电解质(SEI)膜破裂、电解质/隔膜机械失效等更为严重的力-电化学相关问题.本文首先总结金属锂的弹性、塑性与黏性力学特性,并着重介绍了电沉积锂展现的尺寸效应,随后综述了金属锂电池环境中的力-电化学机制研究进展.针对液态电解质环境,介绍了应力驱动下的锂枝晶生长机制、界面(金属锂与SEI、负极与隔膜、金属锂与集流体)相互作用机制以及外压力调控机制.针对固态电解质环境,介绍了固-固界面接触带来的离子输运影响以及电解质体相/晶界/孔隙与金属锂之间的相互作用机制.最后,对当前金属锂电池中的力-电化学机制研究进行了总结并对未来发展方向进行了展望.
文献关键词：
金属锂电池;金属锂负极;锂枝晶;力学;电化学
中图分类号：
作者姓名：
沈馨;张睿;赵辰孜;武鹏;张羽彤;张俊东;范丽珍;刘全兵;陈爱兵;张强
作者机构：
清华大学化学工程系,绿色反应工程与工艺北京市重点实验室,北京 100084;北京理工大学前沿交叉科学研究院,北京 100081;宝马(中国)服务有限公司,北京 101318;北京科技大学新材料技术研究院,北京 100083;广东工业大学轻工化工学院,广东 广州 510006;河北科技大学化学与制药工程学院,河北 石家庄 050018
文献出处：
引用格式：
[1]沈馨;张睿;赵辰孜;武鹏;张羽彤;张俊东;范丽珍;刘全兵;陈爱兵;张强-.金属锂电池中力-电化学机制研究进展)[J].储能科学与技术,2022(09):2781-2797
A类：
B类：
金属锂电池,电化学机制,能量密度,下一代,高比能量,二次电池,充放电过程,金属锂负极,转化机制,晶状,沉积特性,极不,内部体,体积变化,插层,锂离子电池,锂枝晶,枝晶生长,粉化,固体电解质,SEI,隔膜,机械失效,更为严重,黏性,电沉积锂,尺寸效应,液态电解质,应力驱动,生长机制,集流体,相互作用机制,外压,调控机制,固态电解质,界面接触,接触带,离子输运,晶界
AB值：
0.295448
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