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Impact of lithium nitrate additives on the solid electrolyte interphase in lithium metal batteries

Chinese Journal of Structural Chemistry 2024年第2期43卷 17-23页

作者： Mengwen Wang Qintao Sun Yue Liu Zhengan Yan Qiyu Xu Yuchen Wu Tao Cheng Institute of Functional Nano&Soft Materials(FUNSOM) Jiangsu Key Laboratory of Advanced Negative Carbon TechnologiesSoochow UniversitySuzhou215123JiangsuPR China

Lithium metal batteries(LMBs)represent a promising frontier in energy storage technology,offering high energy density but facing significant *** this work,we address the critical challenge of lithium dendrite for-mation in LMBs,a key barrier to their efficiency and *** on the potential of electrolyte additives,specifically lithium nitrate,to inhibit dendritic growth,we employ advanced multi-scale simulation techniques to explore the formation and properties of the solid electrolyte interphase(SEI)on the anode *** study introduces a novel hybrid simulation methodology,HAIR(hybrid ab initio and Reactive force field Molecular Dynamics),which combines ab initio molecular dynamics(AIMD)and reactive force field molecular dynamics(RMD).This approach allows for a more precise and reliable examination of the interaction mechanisms of nitrate additives within *** findings demonstrate that lithium nitrate contributes to the formation of a stable and fast ionic conductor interface,effectively suppressing dendrite *** insights not only advance our un-derstanding of dendrite formation and mitigation strategies in lithium metal batteries,but also highlight the efficacy of HAIR as a pioneering tool for simulating complex chemical interactions in battery materials,offering significant implications for the broader field of energy storage technology.

关键词： Lithium metal batteries Dendrite suppression Solid electrolyte interphase hybrid ab initio Reactive force field molecular dynamics Electrolyte additives

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