设计无应变电极材料：锂离子和钠离子电池体积变化的计算分析
材料科学
2024-06-10 v1
摘要
电池寿命和老化特性的关键因素是电极材料在连续电化学循环期间的机械降解。缓解电极机械降解的常见策略是抑制由锂/钠离子嵌入/脱嵌引起的体积变化，从而设计无应变电极。在本研究中，我们通过密度泛函理论计算，探讨了用于锂离子和钠离子电池电极材料的层状和钻石型化合物中的电化学引起的体积变化。具体而言，我们提出将体积变化分解为电子、离子和结构贡献。基于这一分析，我们提出了通过化学取代、掺杂和多态性等策略来单独影响或控制每种贡献的方法。总体而言，我们得出结论，通过设计机械硬度高或致密的电极材料，可以控制体积变化。
引用
@article{arxiv.2406.04939,
title = {Designing Strain-less Electrode Materials: Computational Analysis of Volume Variations in Li-ion and Na-ion Batteries},
author = {Maxime Maréchal and Romain Berthelot and Patrick Rozier and Matthieu Saubanère},
journal= {arXiv preprint arXiv:2406.04939},
year = {2024}
}