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本案例推荐阅读案例配套教材和参考文献。

相关理论

本案例涉及的理论主要包括电极过程动力学理论和金属电化学还原理论。

关键知识点

本案例涉及知识点包括第九章中的金属阴极还原过程和电结晶过程。

关键能力点

本案例涉及的关键能力点包括①理解电化学基本概念，具备专业表述和理解本领域相关专业问题的能力；②能运用专业知识分析电化学工程实践中的相关工程问题，对影响工程问题的因素和内在原因进行研究并得出有效结论。

案例分析思路

锂枝晶的生长是一个复杂电化学问题，涉及到许多因素,因此很难用单一的模型或者理论来描述。但是，对于锂枝晶成核与生长的理论模型的研究与探索仍然在继续。枝晶的形成可以分为两个控制因素：一个动力学因素，例如电流密度、离子迁移速度、电场分布和电荷交换等因素；另一个则是热力学因素，例如表面能、吸附能、温度等。与其它大多数金属一样，当电流较大时候。形成锂枝晶的倾向增加，沉积锂的形态会逐渐由近似球形转变为纤维或者树枝状。随着扩散能力的下降，锂离子便难以通过SEI(表示为慢速SEI)，容易导致SEI下方的锂离子稀缺，从而优先聚集在尖端。因此当沉积受到扩散控制时，SEI下方稀缺的锂离子会形成枝晶形貌的锂沉积。当SEI中的锂离子扩散速率增加(表示为快速SEI)时，锂离子更快地迁移到阳极表面，使锂沉积的速控步骤变为反应控制，Li⁺到Li原子的转化可以在 Li成核凸起上均匀地发生，导致球形锂沉积。球形锂沉积具有明确的形态，表面光滑，没有任何尖锐的尖端，从而避免了枝晶形貌带来的严重安全隐患。其次，锂球在所有其他形态中单位体积的表面积最小，新鲜的锂和电解质之间的反应形成的固体电解质界面(SEI)更少，意味着具有更高的库仑效率和更长的循环寿命

参考文献

[1] Jiao J, Lai G, Zhao L, et al. Self‐Healing Mechanism of Lithium in Lithium Metal[J]. Advanced Science, 2022, 9(12): 2105574.