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全固态锂离子电池中金属锂负极界面优化改性研究
1
作者
辛玉池
《功能材料》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2021年第4期4018-4022,共5页
以共聚物PEDOT-co-PEG作为锂金属阳极的表面改性层,采用磷酸铁锂复合阳极和“石榴石型”物质以及聚合氧乙烷聚合物组成的固体电解质制备了全固态锂离子电池。采用SEM分析了锂金属充电-放电反复操作后的形态学改变;采用电化学组抗谱试验...
以共聚物PEDOT-co-PEG作为锂金属阳极的表面改性层,采用磷酸铁锂复合阳极和“石榴石型”物质以及聚合氧乙烷聚合物组成的固体电解质制备了全固态锂离子电池。采用SEM分析了锂金属充电-放电反复操作后的形态学改变;采用电化学组抗谱试验研究了改性后的锂金属以及复合固体电解质接触面的稳定性并对全固态锂离子电池的充电-放电性能和界面稳定性进行了研究。结果表明,未改性的锂金属在固态电池充电-放电过程中会生成锂枝晶,从而导致全固态锂离子电池的高电流密度容量快速衰变;“石榴石型”物质以及聚合氧乙烷聚合物组成的固体电解质与改性后的金属锂具有良好的接触面,从而扼制锂枝晶的形成,提高全固态锂离子电池的机械性能;在PEDOT-co-PEG共聚物改性锂金属后,全固态锂离子电池的平稳性显著提高,且容量减弱放缓。
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关键词
全固态锂离子电池
金属锂
固体电解质
改性
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职称材料
适用于电极材料的电化学扩散诱发应力松弛机制研究
2
作者
齐红蕊
冯露
+5 位作者
王世斌
李林安
辛玉池
任永跃
沈珉
王志勇
《中国科学:物理学、力学、天文学》
CSCD
北大核心
2016年第8期28-42,共15页
在近年建立的描述电极材料力-电-扩散耦合问题的连续介质理论框架下,提出一个简捷的有限变形本构理论,可直接描述发生在电极材料上的质量传输、变形和应力演化的强耦合过程,忽略了相变及塑性变形的影响;采用Bulter-Volmer动力学模型描...
在近年建立的描述电极材料力-电-扩散耦合问题的连续介质理论框架下,提出一个简捷的有限变形本构理论,可直接描述发生在电极材料上的质量传输、变形和应力演化的强耦合过程,忽略了相变及塑性变形的影响;采用Bulter-Volmer动力学模型描述电解质/电极界面处电化学反应,可研究力、扩散对电化学性能的影响规律;同时构造了收敛、有效的有限元数值积分方案,并将其补充到商用有限元软件ABAQUS中,搭建了相应的计算模块.以具有橄榄石结构的LiFePO4电极材料为例,利用提出的理论和计算工具重点研究了锂离子在嵌入和脱嵌循环锂化过程中应力松弛机制、锂离子浓度的演化规律,以及力-电-扩散耦合机制对表征电池性能的充电状态变量SOC值的影响规律,并通过对平板和圆柱形两类常用电极的对比研究,揭示电极形状对电池性能的影响.此外,对于恒电流的情况,预测了电极界面处电化学量如交换电流密度、过电势及外电路电压随时间的变化规律,为进一步开展结合电化学实验来研究该类问题做铺垫.
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关键词
应力松弛
电化学力过程
循环锂化过程
有限变形
有限元数值方法
原文传递
题名
全固态锂离子电池中金属锂负极界面优化改性研究
1
作者
辛玉池
机构
天津大学机械学院
出处
《功能材料》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2021年第4期4018-4022,共5页
基金
天津市自然科学基金资助项目(201903158)
2020年度重庆市出版专项资金资助项目。
文摘
以共聚物PEDOT-co-PEG作为锂金属阳极的表面改性层,采用磷酸铁锂复合阳极和“石榴石型”物质以及聚合氧乙烷聚合物组成的固体电解质制备了全固态锂离子电池。采用SEM分析了锂金属充电-放电反复操作后的形态学改变;采用电化学组抗谱试验研究了改性后的锂金属以及复合固体电解质接触面的稳定性并对全固态锂离子电池的充电-放电性能和界面稳定性进行了研究。结果表明,未改性的锂金属在固态电池充电-放电过程中会生成锂枝晶,从而导致全固态锂离子电池的高电流密度容量快速衰变;“石榴石型”物质以及聚合氧乙烷聚合物组成的固体电解质与改性后的金属锂具有良好的接触面,从而扼制锂枝晶的形成,提高全固态锂离子电池的机械性能;在PEDOT-co-PEG共聚物改性锂金属后,全固态锂离子电池的平稳性显著提高,且容量减弱放缓。
关键词
全固态锂离子电池
金属锂
固体电解质
改性
Keywords
all solid state lithium ion battery
metal lithium
solid electrolyte
modification
分类号
TM912.9 [电气工程—电力电子与电力传动]
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职称材料
题名
适用于电极材料的电化学扩散诱发应力松弛机制研究
2
作者
齐红蕊
冯露
王世斌
李林安
辛玉池
任永跃
沈珉
王志勇
机构
天津大学工程力学重点实验室
天津大学机械学院力学系
出处
《中国科学:物理学、力学、天文学》
CSCD
北大核心
2016年第8期28-42,共15页
基金
国家自然科学基金资助项目(编号:11272231
11072169
+2 种基金
11472186
11572218
11572217)
文摘
在近年建立的描述电极材料力-电-扩散耦合问题的连续介质理论框架下,提出一个简捷的有限变形本构理论,可直接描述发生在电极材料上的质量传输、变形和应力演化的强耦合过程,忽略了相变及塑性变形的影响;采用Bulter-Volmer动力学模型描述电解质/电极界面处电化学反应,可研究力、扩散对电化学性能的影响规律;同时构造了收敛、有效的有限元数值积分方案,并将其补充到商用有限元软件ABAQUS中,搭建了相应的计算模块.以具有橄榄石结构的LiFePO4电极材料为例,利用提出的理论和计算工具重点研究了锂离子在嵌入和脱嵌循环锂化过程中应力松弛机制、锂离子浓度的演化规律,以及力-电-扩散耦合机制对表征电池性能的充电状态变量SOC值的影响规律,并通过对平板和圆柱形两类常用电极的对比研究,揭示电极形状对电池性能的影响.此外,对于恒电流的情况,预测了电极界面处电化学量如交换电流密度、过电势及外电路电压随时间的变化规律,为进一步开展结合电化学实验来研究该类问题做铺垫.
关键词
应力松弛
电化学力过程
循环锂化过程
有限变形
有限元数值方法
Keywords
stress relaxation, electro-chemo-mechanical processes, cyclic lithiation, finite deformation, finite elementnumerical method
分类号
TM912 [电气工程—电力电子与电力传动]
原文传递
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
全固态锂离子电池中金属锂负极界面优化改性研究
辛玉池
《功能材料》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2021
0
下载PDF
职称材料
2
适用于电极材料的电化学扩散诱发应力松弛机制研究
齐红蕊
冯露
王世斌
李林安
辛玉池
任永跃
沈珉
王志勇
《中国科学:物理学、力学、天文学》
CSCD
北大核心
2016
0
原文传递
已选择
0
条
导出题录
引用分析
参考文献
引证文献
统计分析
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