锂离子电池硅薄膜电极充电膨胀的有限元仿真及其实验验证

• 作者: 刘劲松 刘鹏程 季家磊 朱孔军 王裕 钱国明
• 来源期刊: 电池工业
• 学科: 工学
• 关键词: 锂离子电池 硅薄膜负极 惰性金属 Abaqus 磁控溅射
• 年，卷（期）: 2017,（6）
• 所属期刊栏目: 技术交流
• 页码范围: 19-27
• 页数: 9页
• 分类号: TM910.2
• 语种: 中文
• DOI: 10.3969/j.issn.1008-7923.2017.06.004

摘要

硅基负极锂离子电池材料因其具有高的理论容量(4200m Ah/g)而成为最有希望的高容量负极材料之一.但硅负极在充放电过程中的体积效应,将引起电极材料粉化以及循环性能变差.为解决上述问题,将硅与惰性过渡金属材料复合,过渡金属充当体积效应的缓冲层.本文利用有限元软件abaqus对比了三种不同的硅薄膜材料(Si/Si-M n/Si-Zr).通过磁控溅射方法制备了上述三种硅薄膜材料,并对其进行了SEM、XRD、循环性能等测试,实验得出的结论与仿真结果一致,加入的过渡金属材料有利于缓解体积效应,且Mn材料的缓解效应更强.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	朱孔军	南京航空航天大学航空宇航学院	55	310	10.0	14.0
2	刘劲松	南京航空航天大学材料科学与工程学院	39	197	7.0	13.0
3	季家磊	南京航空航天大学航空宇航学院	1	0	0.0	0.0
4	刘鹏程	广州大学机械与电子工程学院	2	0	0.0	0.0
5	钱国明	南京航空航天大学航空宇航学院	2	1	1.0	1.0
6	王裕	南京航空航天大学材料科学与工程学院	1	0	0.0	0.0