Mechanism of Li nucleation at graphite anodes and mitigation strategies - Publikacja - MOST Wiedzy

Wyszukiwarka

Mechanism of Li nucleation at graphite anodes and mitigation strategies

Abstrakt

Lithium metal plating is a critical safety issue in Li-ion cells with graphite anodes, and contributes significantly to ageing, drastically limiting the lifetime and inducing capacity loss. Nonetheless, the nucleation mechanism of metallic Li on graphite anodes is still poorly understood. But in-depth understanding is needed to rationally design mitigation measures. In this work, we conducted FirstPrinciples studies to elucidate the Li nucleation mechanism on graphite surfaces. These large-scale density-functional-theory (DFT) calculations indicate that nano-particulate Li forms much more readily than classical nucleation theory predicts. Further, our calculations indicate a crucial role of topological surface states near the zigzag edge, lowering the nucleation barrier by a further 1.32 eV relative to nucleation on the basal plane. Li nucleation, therefore, is likely to initiate at or near the zigzag edges of graphitic particles. Finally, we suggest that chemical doping with a view to reducing the effect of the topological surface states might be a potential mitigation strategy to increase nucleation barriers and reduce the propensity to plate Li near the zigzag edge.

Cytowania

  • 1 3

    CrossRef

  • 0

    Web of Science

  • 1 3

    Scopus

Autorzy (6)

Cytuj jako

Pełna treść

pobierz publikację
pobrano 14 razy
Wersja publikacji
Accepted albo Published Version
Licencja
Creative Commons: CC-BY-NC otwiera się w nowej karcie

Słowa kluczowe

Informacje szczegółowe

Kategoria:
Publikacja w czasopiśmie
Typ:
artykuły w czasopismach
Opublikowano w:
Journal of Materials Chemistry A nr 9, strony 16798 - 16804,
ISSN: 2050-7488
Język:
angielski
Rok wydania:
2021
Opis bibliograficzny:
Peng C., Bhandari A., Dziedzic J., Owen J. R., Skylaris C., Kramer D.: Mechanism of Li nucleation at graphite anodes and mitigation strategies// Journal of Materials Chemistry A -Vol. 9,iss. 31 (2021), s.16798-16804
DOI:
Cyfrowy identyfikator dokumentu elektronicznego (otwiera się w nowej karcie) 10.1039/d1ta03447b
Weryfikacja:
Politechnika Gdańska

wyświetlono 62 razy

Publikacje, które mogą cię zainteresować

Meta Tagi