WikiEdge:ArXiv速遞/2025-06-12
摘要
- 原文標題：Coupled reaction and diffusion governing interface evolution in solid-state batteries
- 中文標題：固態電池中耦合反應與擴散主導的界面演化
- 發佈日期：2025-06-12 17:49:05+00:00
- 作者：Jingxuan Ding, Laura Zichi, Matteo Carli, Menghang Wang, Albert Musaelian, Yu Xie, Boris Kozinsky
- 分類：cond-mat.mtrl-sci, cs.LG, physics.chem-ph, physics.comp-ph
- 原文連結：http://arxiv.org/abs/2506.10944v1
中文摘要：理解並控制原子尺度反應對固態電解質界面相（SEI）形成的影響，是下一代固態電池發展的關鍵。然而，由於實驗表徵埋藏界面的困難以及模擬速度和精度的限制，相關研究仍面臨挑戰。我們通過主動學習和深度等變神經網絡原子間勢，對對稱電池單元{\symcell}進行了具有量子精度的大規模顯式反應模擬。為自動表徵界面耦合反應與互擴散，我們提出並應用了基於局部原子環境空間聚類的無監督分類技術。分析發現SEI中形成了先前未被報道的晶態無序相[[Li$_2$S$_{0.72}$P$_{0.14}$Cl$_{0.14}$]]，該相態在純熱力學預測中被遺漏，凸顯了全反應與傳輸動力學顯式建模的重要性。我們的模擬結果與SEI形成的實驗觀測相吻合，並解釋了鋰蠕變機制（該機制對枝晶萌生至關重要，表現為鋰沿界面的顯著運動）。該方法首次實現了無需實驗參數調整的第一性原理數字孿生構建，為揭示固態合成與電化學中複雜多相過程的原子尺度動力學提供了新途徑。
摘要
- 原文標題：Electric conductivity and flavor diffusion in a viscous, resistive quark-gluon plasma for weak and strong magnetic fields
- 中文標題：粘性電阻性夸克-膠子等離子體在弱強磁場下的電導率與味擴散
- 發佈日期：2025-06-12 14:55:48+00:00
- 作者：Ferdinando Frascà, Andrea Beraudo, Luca Del Zanna
- 分類：hep-ph, astro-ph.HE, nucl-th
- 原文連結：http://arxiv.org/abs/2506.10783v1
中文摘要：我們提出了一種針對粘滯且電阻性超相對論等離子體的電導率和淨粒子擴散係數的微觀計算方法。該結果可能對多個天體物理和宇宙學問題具有參考價值，但我們主要關注的應用場景是相對論性重離子碰撞中產生的熱解禁閉物質。為此，我們選取介質中的三種輕夸克（為簡化起見視為無質量）——$u$、$d$、$s$及其反夸克作為帶電粒子，由此衍生出三個宏觀守恆量：重子數${\cal B}$、電荷$Q$和奇異數$S$。我們的計算結果在弱磁場和強磁場等離子體中均適用，其中磁場能量與介質粒子攜帶能量相當。對於共形流體而言，系統行為僅取決於熱壓力與磁壓力之比（即等離子體β參數），該比值作為標度變量發揮作用。基於相對論性Boltzmann-Vlasov方程，我們採用廣義Chapman-Enskog方法進行計算——將時空梯度和局域電場視為微擾展開的一階量，而含磁修正的項則作為零階量進行自洽重求和。研究發現：即使在強場極限下，每個守恆量都滿足連接電荷傳導率與擴散係數的廣義維德曼-弗朗茲定律，但這些輸運係數會呈現非平庸的張量結構，反映出響應電場或密度梯度時產生的縱向電流、橫向電流和霍爾電流。
摘要
- 原文標題：Coupled reaction and diffusion governing interface evolution in solid-state batteries
- 中文標題：固態電池中耦合反應與擴散主導的界面演化
- 發佈日期：2025-06-12 17:49:05+00:00
- 作者：Jingxuan Ding, Laura Zichi, Matteo Carli, Menghang Wang, Albert Musaelian, Yu Xie, Boris Kozinsky
- 分類：cond-mat.mtrl-sci, cs.LG, physics.chem-ph, physics.comp-ph
- 原文連結：http://arxiv.org/abs/2506.10944v1
中文摘要：理解並控制原子尺度反應對固態電解質界面相（SEI）形成的影響，是下一代固態電池發展的關鍵。然而，由於實驗表徵埋藏界面的困難以及模擬速度與精度的限制，相關研究仍面臨挑戰。我們通過主動學習和深度等變神經網絡原子間勢能，實現了具有量子精度的大規模顯式反應模擬（對稱電池單元{\symcell}）。為自動表徵界面耦合反應與互擴散行為，我們提出並應用基於局部原子環境空間聚類的無監督分類技術。分析發現SEI中形成了一種先前未被報道的晶態無序相[[Li$_2$S$_{0.72}$P$_{0.14}$Cl$_{0.14}$]]，該相態在純熱力學預測中被遺漏，凸顯了全反應-輸運動力學顯式建模的重要性。我們的模擬結果與SEI形成的實驗觀測相吻合，並闡釋了枝晶成核關鍵的鋰蠕變機制——該機制以鋰離子沿界面顯著遷移為特徵。本方法首次實現了無需實驗參數調整的第一性原理數字孿生構建，為揭示固態合成與電化學中複雜多相過程的原子尺度動力學提供了新範式。