MARC

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■035    ▼a(MiAaPQ)AAI31561642
■040    ▼aMiAaPQ▼cMiAaPQ
■0820  ▼a620.11
■1001  ▼aDiallo,  Mouhamad  Said  Al  Hamid.
■24510▼aDendrite  Suppression  Strategies  in  Li-Metal  Solid-State  Batteries:  Mechanisms  and  Innovations.
■260    ▼a[S.l.]▼bUniversity  of  California,  Berkeley.  ▼c2024
■260  1▼aAnn  Arbor▼bProQuest  Dissertations  &  Theses▼c2024
■300    ▼a120  p.
■500    ▼aSource:  Dissertations  Abstracts  International,  Volume:  86-03,  Section:  B.
■500    ▼aAdvisor:  Ceder,  Gerbrand.
■5021  ▼aThesis  (Ph.D.)--University  of  California,  Berkeley,  2024.
■520    ▼aThe  development  of  lithium  metal  solid-state  batteries  offers  significant  potential  for  next-generation  energy  storage  systems,  particularly  in  terms  of  energy  density  and  operational  safety.  However,  their  commercialization  is  hindered  by  challenges  such  as  lithium  dendrite  formation,  which  can  lead  to  short  circuits  and  battery  failure.  This  dissertation  aims  to  provide  a  comprehensive  understanding  of  dendrite  growth  mechanisms  in  solid  electrolytes  and  explores  various  strategies  to  suppress  dendrite  propagation.  Our  research  investigates  the  role  of  solid-electrolyte  pellet  density  in  the  performance  and  failure  of  solid-state  batteries.  We  find  that  a  99.5%  dense  solid  electrolyte  transitions  from  a  pore-percolating  to  a  non-percolating  structure,  significantly  improving  the  longevity  of  the  battery  by  preventing  short-circuiting  under  high  current  densities.  Additionally,  we  explore  the  role  of  the  Ag/C  buffer  layers  in  anode-free  solid-state  batteries,  using  first-principles  atomistic  and  continuum  modeling  techniques.  Our  findings  reveal  that  the  Ag/C  BL  promotes  uniform  lithium  deposition  and  reduces  interfacial  resistance,  which  enhances  cycling  stability  and  mitigates  dendrite  formation.Furthermore,  we  demonstrate  that  silver  nanoparticles  play  a  key  role  in  suppressing  dendrite  growth  and  preventing  stress-induced  solid  electrolyte  fractures  in  lithium  metal  solid-state  batteries.  Through  ex-situ  characterization  techniques  such  as  Focused-ion  beam  -  scanning  electron  microscopy  and  energy  dispersive  X-ray  spectroscopy,  we  show  that  Ag  nanoparticles  migrate  alongside  Li  dendrites,  promoting  homogeneous  growth  and  reducing  localized  stress  concentrations.  This  uniform  distribution  of  lithium  could  potentially  enable  higher  charging  rates,  further  enhancing  the  performance  and  safety  of  lithium  metal  solid-state  batteries.  By  combining  experimental  and  computational  approaches,  this  work  contributes  to  the  broader  understanding  of  dendrite  suppression  in  lithium  metal  solid-state  batteries,  providing  insights  into  the  optimization  of  solid  electrolyte  properties,  buffer  layer  design,  and  nanoparticle  incorporation.  The  results  presented  in  this  dissertation  offer  promising  pathways  toward  the  commercialization  of  safer,  high-performance  solid-state  batteries.
■590    ▼aSchool  code:  0028.
■650  4▼aMaterials  science.
■650  4▼aEngineering.
■650  4▼aPhysical  chemistry.
■653    ▼aDendrites
■653    ▼aEnergy  storage
■653    ▼aSolid-state  batteries
■653    ▼aScanning  electron  microscopy
■690    ▼a0794
■690    ▼a0537
■690    ▼a0494
■71020▼aUniversity  of  California,  Berkeley▼bMaterials  Science  &  Engineering.
■7730  ▼tDissertations  Abstracts  International▼g86-03B.
■790    ▼a0028
■791    ▼aPh.D.
■792    ▼a2024
■793    ▼aEnglish
■85640▼uhttp://www.riss.kr/pdu/ddodLink.do?id=T17164141▼nKERIS▼z이  자료의  원문은  한국교육학술정보원에서  제공합니다.

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