Hybrid-MPET：用于混合电极电池的开源仿真软件
材料科学
2023-05-26 v1 化学物理
摘要
随着单组分电池电极设计的成熟，电池行业已转向采用两种或多种活性材料共混的混合电极以提升电池性能。多组分混合电极充分利用每种材料的最佳特性并缓解其缺点，开辟了一个广阔的新设计空间，可通过仿真最有效地进行探索。在本文中，我们介绍了一个用于混合多相多孔电极理论（Hybrid Multiphase Porous Electrode Theory, Hybrid-MPET）的数学建模框架和开源电池仿真软件包，能够考虑混合多孔电极中的平行反应、相变和多尺度异质性。Hybrid-MPET 模型可在颗粒内和颗粒间尺度上模拟混合电极中的固溶体和多相活性材料。其模块化设计还允许以任意容量分数组合不同的活性材料。为说明 Hybrid-MPET 的新特性，我们给出了用于电动汽车电池的硅-石墨（Si-Gr）负极以及用于植入式医疗设备电池的氟化碳（CFx）-氧化银钒（SVO）正极的实验验证模型。结果表明，Hybrid-MPET 模型能够通过快速预测其在广泛设计参数和运行协议下的性能，加速混合电极电池的开发。
引用
@article{arxiv.2305.15599,
title = {Hybrid-MPET: an open-source simulation software for hybrid electrode batteries},
author = {Qiaohao Liang and Martin Z. Bazant},
journal= {arXiv preprint arXiv:2305.15599},
year = {2023}
}
备注
For code and sample usage, please visit: https://github.com/HarryQL/Hybrid-MPET