具有良好化學(xué)穩(wěn)定性及較高存儲(chǔ)容量的多孔材料在鋰離子電池及超級(jí)電容器中有廣泛的應(yīng)用,但已有的擴(kuò)散-應(yīng)力耦合模型大多忽略多孔材料的微觀結(jié)構(gòu).基于此,建立考慮孔隙率和迂曲度的多孔球形電極顆粒中的擴(kuò)散-應(yīng)力耦合模型.針對Mn₂O₄電極進(jìn)行恒壓充電下的數(shù)值計(jì)算,探討孔隙率和迂曲度系數(shù)對鋰離子濃度、徑向應(yīng)力、環(huán)向應(yīng)力及體積應(yīng)變的影響,并將模型結(jié)果與他人結(jié)果進(jìn)行對比.數(shù)值結(jié)果表明:迂曲度系數(shù)越大,電極中鋰離子的擴(kuò)散越差、體積應(yīng)變越小且徑向應(yīng)力和環(huán)向應(yīng)力越大;孔隙率越大,電極中的鋰離子濃度和體積應(yīng)變越大但徑向應(yīng)力和環(huán)向應(yīng)力越小;多孔電極結(jié)構(gòu)更有利于提高嵌鋰能力.因此,應(yīng)選擇孔隙率大且迂曲度系數(shù)小的材料作為高存儲(chǔ)容量的電極材料. 

【文章頁數(shù)】：7 頁

【文章目錄】：
0 引言
1 控制方程
    1.1 平衡方程
    1.2 擴(kuò)散方程
2 數(shù)值分析和討論
3 結(jié)語


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]考慮介質(zhì)膨脹速率的鋰離子電池管狀電極中擴(kuò)散誘導(dǎo)應(yīng)力及軸向支反力分析[J]. 彭穎吒,李泳,鄭百林,張鍇,徐詠川.  物理學(xué)報(bào). 2018(07)
[2]Analytical modeling and simulation of porous electrodes: Li-ion distribution and diffusion-induced stress[J]. Liang Ji,Zhansheng Guo.  Acta Mechanica Sinica. 2018(01)
[3]石墨材料孔隙率對力學(xué)性能的影響[J]. 印友法.  炭素技術(shù). 1991(02)

碩士論文
[1]動(dòng)力鋰離子電池開發(fā)項(xiàng)目質(zhì)量管理研究[D]. 丁盛巍.上海交通大學(xué) 2017
[2]球形電極顆粒中的擴(kuò)散應(yīng)力研究[D]. 張磊.中國科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2014



本文編號(hào)：3686455