Imaging the microstructure of lithium and sodium metal in anode-free solid-state batteries using electron backscatter diffraction
Notice bibliographique
Résumé
Abstract ‘Anode-free’ or, more fittingly, metal reservoir-free cells could drastically improve current solid-state battery technology by achieving higher energy density, improving safety and simplifying manufacturing. Various strategies have been reported so far to control the morphology of electrodeposited alkali metal films to be homogeneous and dense, but until now, the microstructure of electrodeposited alkali metal is unknown, and a suitable characterization route is yet to be identified. Here we establish a reproducible protocol for characterizing the size and orientation of metal grains in differently processed lithium and sodium samples by a combination of focused ion beam and electron backscatter diffraction. Electrodeposited films at Cu|Li 6.5 Ta 0.5 La 3 Zr 1.5 O 12 , steel|Li 6 PS 5 Cl and Al|Na 3.4 Zr 2 Si 2.4 P 0.6 O 12 interfaces were characterized. The analyses show large grain sizes (>100 µm) within these films and a preferential orientation of grain boundaries. Furthermore, metal growth and dissolution were investigated using in situ electron backscatter diffraction, showing a dynamic grain coarsening during electrodeposition and pore formation within grains during dissolution. Our methodology and results deepen the research field for the improvement of solid-state battery performance through a characterization of the alkali metal microstructure.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».