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ECPM_锂电

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[资源] 【2017 金属锂负极保护新书——PNNL张继光】

元旦假期期间，分享给大家一本西北太平洋国家实验室（PNNL）张继光老师的一本书，全书192页，研究方向为金属锂负极保护，分为5章节。
这里先展示一下各章节梗概，具体有需要阅读的可以自己下载

。
【书名】 Lithium Metal Anodesand Rechargeable Lithium Metal Batteries
【目录】
1 Introduction. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1
References. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3
2 Characterization and Modeling of Lithium Dendrite Growth . . . . . . 5
2.1 Characterization of Lithium Dendrite Growth. . . . . . . . . . . . . . . . 5
2.1.1 Characterization of Surface Morphologies . . . . . . . . . . . . 6
2.1.2 Characterization Methods for Surface Chemistry. . . . . . . 16
2.1.3 Other Characterization Techniques . . . . . . . . . . . . . . . . . 18
2.2 Effect of SEI Layer on Lithium Dendrite Growth. . . . . . . . . . . . . 21
2.2.1 “Dead” Lithium. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25
2.2.2 Interphasial Layer and Formation of Mossy Lithium. . . . 27
2.3 Modeling of Lithium Dendrite Growth . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29
2.3.1 General Models . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31
2.3.2 Effect of Current Density. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34
2.3.3 Importance of Interfacial Elastic Strength . . . . . . . . . . . . 36
References. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36
3 High Coulombic Efficiency of Lithium Plating/Stripping and
Lithium Dendrite Prevention . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45
3.1 Coulombic Efficiency of Lithium Plating/Stripping. . . . . . . . . . . . 45
3.2 Electrolyte and In Situ Formed Solid Electrolyte Interphase. . . . . 47
3.2.1 Influence of Solvents. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 49
3.2.2 Influence of Lithium Salts . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 61
3.2.3 Influence of Additives . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 67
3.2.4 Influence of Ionic Liquids . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 72
3.2.5 Importance of Electrolyte Concentration . . . . . . . . . . . . . 75
3.2.6 Self-healing Electrostatic Shield Mechanism . . . . . . . . . . 79
3.3 Ex Situ Formed Surface Coating . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 83
3.4 Mechanical Blocking and Solid Electrolytes. . . . . . . . . . . . . . . . . 86
3.4.1 Solid Polymer Electrolytes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 86
3.4.2 Solid Inorganic Electrolytes. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 91
ix
3.5 Effect of Substrates. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 96
3.5.1 Alloys . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 97
3.5.2 Surface Layers and Underpotential Deposition/
Stripping . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 100
3.5.3 Surface Roughness . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 103
3.6 Influence of Charge/Discharge Profiles . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 105
3.6.1 Influence of Pulsed Plating . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 105
3.6.2 Influence of Plated Charge . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 106
3.6.3 Influence of Plating (Charge) Current Density. . . . . . . . . 107
3.6.4 Influence of Stripping (Discharge) Current Density. . . . . 114
3.7 Effect of Rest/Storage Time . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 116
3.8 Effect of Temperature . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 118
3.9 Effect of Stack Pressure . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 123
3.10 Summary . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 126
References. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 127
4 Application of Lithium Metal Anodes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 153
4.1 Lithium Metal Batteries with Lithium Intercalation Cathodes . . . . 153
4.2 Lithium Metal Anodes in Lithium–Sulfur Batteries . . . . . . . . . . . 156
4.2.1 Performance and Characteristics
of Lithium–Sulfur Batteries . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 157
4.2.2 High Coulombic Efficiency and Dendrite Prevention. . . . 163
4.3 Lithium Metal Anodes in Lithium-Air Batteries . . . . . . . . . . . . . . 172
4.3.1 Li-Air Batteries Using Protected Lithium Electrodes . . . . 175
4.3.2 Lithium-Air Batteries Using Solid Electrolytes . . . . . . . . 175
4.4 Anode-Free Lithium Batteries. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 177
References. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 179
5 Perspectives . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 189
References. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 192
Index . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 193

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