锂电池LixC6偏摩尔体积和弹性性质的分子动力学模拟

• 作者: 姬祥 宋亦诚 张俊乾 郭战胜
• 来源期刊: 力学季刊
• 学科: 物理学
• 关键词: 分子动力学 LixC6 偏摩尔体积 弹性常数 杨氏模量
• 年，卷（期）: 2014,（2）
• 页码范围: 171-179
• 页数: 9页
• 分类号: O343.8
• 语种: 中文

摘要

采用分子动力学方法,建立包含库仑力的LixC6晶体模型,在应变控制加载的边界条件下,准静态数值模拟石墨嵌锂结构的变形行为,计算了300K温度下锂离子电池阳极材料LixC6的偏摩尔体积和弹性性质,给出了达到弛豫平衡时的LiC6、LiC12和LiC18的分子动力学可视化图像,显示了LixC6晶体的微观结构,表明了锂电池在充放电过程中分别在不同的时间达到阶段稳定结构.研究表明,LixC6体系的偏摩尔体积为常数,LiC6、LiCn和LiC18具有不同的弹性常数,除Cn外其余弹性常数随LixC6嵌锂浓度的增大而增加.研究结果为锂电池电极变形的连续尺度模型研究提供了基础数据.