金属锂电池中力-电化学机制研究进展

沈馨, 张睿, 赵辰孜, 武鹏, 张羽彤, 张俊东, 范丽珍, 刘全兵, 陈爱兵, 张强

Recent advances in mechano-electrochemistry in lithium metal batteries

Xin SHEN, Rui ZHANG, Chenzi ZHAO, Peng WU, Yutong ZHANG, Jundong ZHANG, Lizhen FAN, Quanbing LIU, Aibing CHEN, Qiang ZHANG

表1 金属锂的力学性质(室温)

Table 1 Mechanical properties of lithium at room temperature

微观结构 杨氏模量/GPa 屈服强度/MPa 测试条件 参考文献 单晶体相锂<111> 21.2① — 声学法 [35] 单晶体相锂<100> 3.0① — 声学法 [35] 单晶体相锂 — ～0.2* 拉伸 [36] 单晶锂棒(直径1.0 cm) — ～0.3* 拉伸 [37] 多晶锂棒(直径1.27 cm) 7.82 0.73～0.81 声学法/拉伸 [38] 多晶锂棒(直径>1.0 cm) 1.9 0.56 压缩 [39] 多晶锂柱(直径0.06～0.10 cm) 8.0 — 声学法 [40] 多晶体相锂 7.8 0.76 拉伸 [41] 锂箔(750 μm厚) 7.82 — 纳米压印 [42] 锂箔(750 μm厚，晶粒约110 μm) 9.43 0.57～1.26 纳米压印/拉伸 [43] 锂箔(18 μm厚) 8.2 — 纳米压印，31 ℃ [44] 锂箔(5 μm厚) 9.8 2.5～30* 纳米压印，31 ℃ [44-45] 锂柱(直径0.98～9.45 μm) — 15～105 压缩 [46] 苔藓状锂枝晶 1.6～2.6 — 纳米压印 [42] 晶须状锂枝晶(76～608 nm) — 12～244 压缩 [47] 锂枝晶(360～759 nm) 6.76±2.88 16±6.82 纳米压缩 [48]