LiFePO4 中的共格应变与相分离动力学
材料科学
2015-03-13 v2 软凝聚态物质
化学物理
摘要
对弹性共格性在单个 LiFePO4 纳米颗粒嵌入过程的热力学、动力学及形貌影响的理论研究，为这种重要的电池材料提供了新见解。各向异性弹性刚度和失配应变导致了一个意外的预测：低能相界出现在 {101} 晶面上，而关于相界取向的冲突报告则通过在 {100} 方向上部分丧失共格性得以解决。表面附近的弹性弛豫导致了条纹形貌的形成，模型预测了其特征长度尺度并估算了界面能。利用反应受限的相场模型研究了共格应变对溶解度和恒流放电的影响，该模型定量捕捉了实验中观察到的失配应变、颗粒尺寸和温度对溶解度的影响。共格应变强烈抑制了放电过程中的相分离，从而提高了倍率性能并延长了循环寿命。在多颗粒正极的背景下，考虑了高温的影响和成核的可行性。
引用
@article{arxiv.1110.3877,
title = {Coherency strain and the kinetics of phase separation in LiFePO4},
author = {Daniel A. Cogswell and Martin Z. Bazant},
journal= {arXiv preprint arXiv:1110.3877},
year = {2015}
}