锂离子电池硅电极的电化学-扩散耦合模型

• 作者: 周剑秋 王飞
• 来源期刊: 电力学报
• 学科: 工学
• 关键词: 锂离子电池 应力缩减 反应-扩散耦合模型 表面效应 位错效应
• 年，卷（期）: 2020,（3）
• 所属期刊栏目: 新能源
• 页码范围: 187-199
• 页数: 13页
• 分类号: TM912
• 语种: 中文
• DOI: 10.13357/j.dlxb.2020.027

摘要

通过应力辅助扩散模型建立了在表面效应和位错效应共同影响下的反应-扩散应力耦合模型,对圆柱形纳米材料在锂离子电池电极中的电化学机械行为进行了探索研究.该模型可以捕获在恒电流/电压充电情况下,电极纳米材料中电极表面效应、位错效应、电化学反应和扩散之间的关系.同时研究在不同无量纲充电时间下电化学反应应力与电极尺寸和反应扩散相对速率的关系,以及反应-扩散应力受表面效应和位错效应影响时,在不同电极尺寸下的变化情况.数值计算结果表明,表面效应和位错效应综合作用会在电极材料中产生额外的应力场,使反应-扩散耦合模型的应力急剧减小,甚至使电极材料的应力状态由原本的拉伸状态变为压缩状态.这样的结果增加了电极的机械稳定性,同时为锂离子电池更高的充放电速率提供了可能.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	周剑秋		58	180	9.0	10.0
2	王飞		24	73	5.0	7.0