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熔池凝固过程中柱状枝晶间生长竞争的快速模拟
本文提出了一种非常快速的数值方法来模拟熔池凝固产生的微观结构，包括柱状枝晶晶粒和从熔体中成核的等轴晶粒的生长竞争。为了减少计算时间，提出了一种升级策略，该策略不是单独考虑每个枝晶，而是根据物理信息确定枝晶生长速度来定义平均凝固前沿。所提出的方法还依赖于枝晶的优选生长方向和有利取向的晶粒标准来确定哪些晶粒在竞争中幸存下来。显著减少自由度总数的关键贡献之一是使用 Voronoi 镶嵌而不是规则网格进行数值实现。结果已与实验数据以及相场和细胞自动机模拟进行了比较。模拟的微观结构与使用细胞自动机获得的微观结构相似，而计算成本却大大降低。此外，还提供了三维模拟的收敛分析，其热条件对应于金属增材制造，以展示如何在实践中使用本研究。
通过抑制锂枝晶生长和提高库仑效率改进锂金属电池
图 2. 锂枝晶生长的机制。（a）扩散控制机制示意图和指示锂枝晶生长开始的 Sand 时间。经许可转载。[24] 版权所有 1999，Elsevier。（b）电沉积过程中锂生长的实验和理论解释。经许可转载。[29] 版权所有 2016，英国皇家化学学会。（c）迄今为止观察到的三种不同的锂沉积模式。经许可转载。[38] 版权所有 2017，Elsevier。（d）成核和生长初始阶段的锂电镀行为方式。经许可转载。[40] 版权所有 2013，IOP Publishing。（e）在带有 2 μm 宽金条图案的 Cu 基底上锂电镀的 SEM 图像。经许可转载。[42] 版权所有 2016，Springer Nature。 （f）LiF 和 Li 2 CO 3 两种常见 SEI 成分的表面能理论计算结果。经许可转载。[45] 版权所有 2021，美国化学学会。
锂金属固体中的枝晶萌生和扩展...
ZN、GL 和 DLRM 为研究的各个方面做出了贡献。ZN、DLRM、DSJ、SDP、GOH 和 AB 进行了原位同步加速器 XCT。ZN 和 DLRM 进行了电解质盘的制备和电池组装。ZN、DLRM、CG 和 XG 进行了在线质谱分析。ZN、DLRM、BH、BL 和 JB 进行了等离子体 FIB 成像。DLRM 和 JB 使用 SIMS 进行了等离子体 FIB 成像。ZN、DLRM、JP、JL 和 DEJA 进行了微悬臂和机械测试的准备。GL、YC 和 CWM 进行了建模。ZN、GL、DLRM、DSJ、RIT、PSG、DEJA、TJM、CWM 和 PGB 讨论了数据。所有作者都对数据的解释做出了贡献。ZN、DLRM、GL、CWM 和 PGB 撰写了
综述 抑制锌离子电池负极枝晶的策略 李苍龙 1，王涵 2，李祥生 1，*
1 中南林业科技大学，长沙 410083，中国 2 中南大学，长沙 410083，中国 * 电子邮件：2318214796@qq.com 收稿日期：2022 年 5 月 19 日 / 接受日期：2022 年 6 月 21 日 / 发表日期：2022 年 8 月 7 日 锌离子电池因其安全性高、成本低、理论容量高、环境友好等特点，已经成为现代储能装置的重要来源，但仍存在一些问题阻碍着电池的发展。负极主要存在三个问题：锌枝晶、锌负极腐蚀、锌负极钝化。其中，锌枝晶主要是由于锌在负极表面沉积不均匀造成的，会严重影响电池的循环稳定性和可逆性，降低库仑效率。如果枝晶生长穿透隔膜，还可能造成短路，使电池失效。本文总结了近三年解决锌枝晶问题的方法，包括阳极结构的改性、阳极表面的改性、电解液的改性等。关键词：新能源，锌离子电池，枝晶，电化学1.引言
用于高能锂电池的无锂枝晶 Li7N2I-LiOH 固体电解质
(a) Li/Mg(TFSI) 2 -LiTFSI-DME@LGPS/Li 电池中循环 LGPS 被 Ga + 离子束溅射出的坑。 (b) Li/Mg(TFSI) 2 -LiTFSI-DME@LGPS/Li 电池循环 Li 中 F 元素的 ToF-SIMS 分析。 (c) Li/Mg(TFSI) 2 -LiTFSI-DME@LGPS/Li 电池循环 Li 中 F 元素的分布。
锌基液流电池中锌枝晶的抑制
锌基液流电池得到了广泛的关注，被认为是提高间歇性可持续能源利用率最有前途的大规模储能装置之一。然而，阳极锌枝晶的形成严重降低了其循环寿命、安全性、库仑效率和充电容量。因此，抑制锌枝晶是进一步提高锌基液流电池性能的瓶颈，但这仍然是一个重大挑战。考虑到最近的发展，这篇小型综述分析了锌枝晶的形成机理和生长过程，并提出和总结了通过调节阳极和电解质之间的界面来防止锌枝晶的策略。全面强调了四种典型的策略，即电解质改性、阳极工程、电场调节和离子转移控制。最后，概述并展望了锌基液流电池中锌枝晶的剩余挑战和有希望的方向。