Abstrak
Studi ini mengembangkan model medan multifase mekanik-elektrokimia yang digabungkan untuk menggambarkan evolusi rongga antarmuka selama pelepasan baterai litium solid-state. Model tersebut memperhitungkan keruntuhan rongga yang disebabkan oleh aliran viskoplastik logam litium di bawah gaya penumpukan dan menggabungkan mekanisme mikroskopis pembentukan kekosongan, difusi, dan agregasi, yang mengungkap hubungan antara akumulasi kekosongan dan pertumbuhan rongga. Model ini juga secara akurat menangkap efek tegangan pada agregasi kekosongan. Dengan menggunakan persamaan Butler-Volmer, studi ini mengeksplorasi penyusutan dinamis rongga selama proses pelepasan elektrokimia di antarmuka. Berdasarkan model ini, efek sinergis gaya penumpukan dan arus eksternal pada pembentukan dan evolusi rongga diperiksa secara sistematis. Selain itu, simulasi medan fase throughput tinggi, validasi eksperimental, dan teknik pembelajaran mesin digunakan untuk menganalisis pola pertumbuhan rongga dalam berbagai bahan elektrolit dalam berbagai kondisi operasi. Hasilnya menunjukkan bahwa dalam sistem Li-LLZO, pertumbuhan rongga terutama dipengaruhi oleh efek gabungan tekanan penumpukan dan kerapatan arus, sedangkan dalam sistem Li-Argyrodite, tekanan penumpukan memainkan peran yang lebih dominan. Temuan ini memperdalam pemahaman tentang evolusi rongga dalam baterai solid-state dan memberikan landasan kuantitatif untuk mengoptimalkan pengoperasian baterai dan meningkatkan stabilitas antarmuka.