索雷特效应（Soret effect）和塞贝克效应（Seebeck effect）对金属阳极电池中树突结构的抑制作用

《ACS Energy Letters》：Suppression of Dendrites in Metal-Anode Batteries by the Soret and Seebeck Effects

锂金属阳极枝晶抑制机制研究。通过外部热梯度引发电解质热扩散效应，结合离子索尔特定律和塞贝克效应的连续模型，发现热梯度使锂优先在枝晶根部沉积，延缓生长并确定临界梯度阈值。该研究揭示了热管理对电池安全的影响规律，为优化电解质配方和热管理系统提供理论依据。

　　

人为施加的外部热梯度是一种被提出的策略，用于减缓锂金属阳极上的枝晶生长，从而提高电池的安全性和寿命。由于隔膜的厚度较薄，微小的温度差异会在电池内部产生较大的热梯度，这可能导致电解液中的热扩散。我们在界面演化的连续模型中考虑了离子的索雷特（Soret）效应和塞贝克（Seebeck）效应，以研究热扩散如何影响枝晶的生长。我们发现，热梯度通过促进锂在枝晶根部而非枝晶尖端的优先沉积来提高阳极的稳定性。这种优先沉积显著延缓了枝晶的生长，并且我们确定了一个临界热梯度，超过该梯度后枝晶生长会被完全抑制。这些预测与实验结果在定性上是一致的，同时也解释了为什么热梯度对枝晶抑制的效果会受到施加电流密度的影响。此外，热梯度还可能无意中加速枝晶的生长，这为电解液的设计、电池几何结构以及热管理系统提供了重要的参考。