Precise Lithiation Activation Breaks through Rate Performance Limits of Microsilicon All-Solid-State Batteries
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Le résumé fourni par la source
Microsilicon (micro-Si) anode offers a cost-effective and stable alternative to lithium metal in sulfide all-solid-state batteries (ASSBs), but the poor rate performance hinders its application in electric vehicles. Here, we investigate the kinetic limitations governing the rate performance of micro-Si ASSBs. Electrochemical analysis identifies large lithiation overpotential and restricted delithiation capability as the key rate-limiting factors. The quantitative electrochemical characterizations and modeling attribute the kinetic limitations to an intrinsic “lithiation activation” characteristic, and demonstrate that the initially low electronic conductivity leads to the large lithiation overpotential, while the initially poor lithium diffusion coefficient restricts the delithiation capability. Based on these insights, we propose a precise prelithiation strategy to activate the micro-Si anode, achieving a significant improvement in delithiation capability with a capacity retention of 80.1% at 1C in the full cell. This study provides critical mechanistic insights and a quantitative prelithiation strategy for designing high-rate-performance micro-Si anodes in sulfide ASSBs.
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Le contrôle bibliographique ouvert
DOI retrouvé dans Crossref DOI retrouvé ; titre concordant.
- Titre Crossref
- Precise Lithiation Activation Breaks through Rate Performance Limits of Microsilicon All-Solid-State Batteries
- Date Crossref
- 30/10/2025
- Éditeur
- American Chemical Society (ACS)
- Type
- journal-article
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Où se fait cette recherche
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State Key Laboratory of Vehicle NVH and Safety Technology pays non établi dans la noticeStructure de recherche
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Tsinghua University State Key Laboratory of Intelligent Green Vehicle and Mobility pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
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Vehicle Technologies Office pays non établi dans la noticeOrganisme public
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Sichuan Research Center of New Materials pays non établi dans la noticeStructure de recherche
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Beihang University pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
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SAIC-GM-Wuling (China) pays non établi dans la noticeEntreprise
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State Key Laboratory of Intelligent Green Vehicle and Mobility pays non établi dans la noticeStructure de recherche
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Prof. Ouyang Minggao Academician Workstation pays non établi dans la noticeInstitution
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Ltd Sichuan New Energy Vehicle Innovation Center Co. pays non établi dans la noticeEntreprise
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School of Materials Science and Engineering pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
State Key Laboratory of Vehicle NVH and Safety Technology, State Key Laboratory of Intelligent Green Vehicle and Mobility — Tsinghua University et Vehicle Technologies Office, avec 7 autres affiliations.
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