<i>Operando</i> Micro- and Nano-Computed Tomography Reveals Silicon–Electrolyte Interface Dynamics and Anisotropic Contact Loss in All-Solid-State Batteries
Notice bibliographique
Résumé
High Resolution Image Download MS PowerPoint Slide All-solid-state batteries (ASSBs) with silicon anodes offer high energy density and mitigate issues such as continuous solid–electrolyte interphase (SEI) formation in lithium-ion batteries with liquid electrolytes. However, the evolution of the mechanical contact interface between silicon (Si) and the rigid solid electrolyte during cycling remains poorly understood. This study utilized operando synchrotron X-ray micro-computed tomography (micro-CT) and nano-computed tomography (nano-CT) to achieve high-resolution, 3D visualization of the silicon–electrolyte interface during lithiation and delithiation. Micro-CT revealed that silicon particles retain partial contact with the solid electrolyte as they delithiate and shrink to form shell voids, preserving ionic conduction pathways. High-resolution nano-CT further revealed a thin, previously undetectable solid electrolyte layer that adheres to the surfaces of the silicon particles and helps maintain these contact points. Additionally, interfacial delamination of the silicon was found to be highly anisotropic, initiating from sides that were laterally unconstrained due to uneven mechanical pressure and reaction inhomogeneity. Meanwhile, the vertically compressed interface remained largely intact. These findings elucidate the morphological evolution of the Si/electrolyte interface in ASSBs and demonstrate that continuous ion transport can be partially maintained despite significant volume changes.
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Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| 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) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
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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 tête enseignante, 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 ».