锂化硅中应力-电势耦合的原位测量
材料科学
2011-08-02 v1
摘要
本文分析了锂化硅电极的电势对其应力状态的依赖性。基于Larché和Cahn固溶体化学势，从热力学角度论证了锂化硅中应力-电势耦合的存在性；根据该材料的已知性质，在薄膜几何结构中估计耦合强度约为60 mV/GPa。对硅薄膜电极进行了实验研究，在电化学锂化和脱锂过程中原位测量应力。通过逐步脱锂逐渐改变应力，测得应力变化与电势变化之间的关系为100 - 120 mV/GPa，与分析预测处于同一数量级。讨论了该耦合在解释电势与荷电状态图中观察到的迟滞现象中的重要性，以及应力在改变硅电极在应力下的最大电荷容量中的作用。
引用
@article{arxiv.1108.0372,
title = {In Situ Measurements of Stress-Potential Coupling in Lithiated Silicon},
author = {Vijay A. Sethuraman and Venkat Srinivasan and Allan F. Bower and Pradeep R. Guduru},
journal= {arXiv preprint arXiv:1108.0372},
year = {2011}
}
备注
21 pages, 5 figures