固态电池的电-化-机耦合建模

Ting Hei Wan; Francesco Ciucci

doi:10.1016/j.electacta.2019.135355

固态电池的电-化-机耦合建模

化学物理 2020-06-19 v3 应用物理

作者: Ting Hei Wan , Francesco Ciucci

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摘要

固态电池 (SSBs) 近年来因高安全性与功率密度而被提出作为传统锂离子电池大有希望的替代方案。SSBs 的工程设计需要对其物理与电化学进行全面建模，并着重于界面过程，包括电化学稳定性与机械应力。本文选取连续尺度模拟作为建模框架以研究此类性质。构建了一个全面的连续介质模型，用于模拟 SSB 的电-化-机 (ECM) 响应，该模型分辨带电物质的体相传输及其界面转移动力学。它还研究了界面处空间电荷层 (SCLs) 的形成与界面应力的发展。结果表明 SCLs 与电荷转移动力学相互交织。SCLs 的出现与反应物的耗竭增大了电荷转移过电位。我们也研究了界面处电化学与力学的耦合，其结果指出界面处产生的强电场引发了显著应力。由此，我们强调了在建模 SSB 时考虑 SCLs 中 ECM 耦合的必要性。

关键词

固态电池电-化-机建模连续介质模型空间电荷层界面应力电荷转移动力学

引用

@article{arxiv.2004.09098,
  title  = {Electro-Chemo-Mechanical Modeling of Solid-State Batteries},
  author = {Ting Hei Wan and Francesco Ciucci},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2004.09098},
  year   = {2020}
}

备注

Fixed typos in the anode|electrolyte interfacial reaction kinetics

固态电池的电-化-机耦合建模

摘要

关键词

引用

备注

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