锌离子电池参数敏感性分析：关于离子电导率、电流密度和电极特性的研究
材料科学
2025-05-06 v1 系统与控制
系统与控制
摘要
本研究提出了一个包含电化学方面的锌离子电池（ZIBs）综合多物理场模型。该模型集成了Zn2+离子的质量传输、电荷转移和固相扩散，以预测电池电势和能量密度等性能参数。大量研究集中于通过优化电池组件来提升电池性能，以改善离子电导率、交换电流密度和容量等参数。在本研究中，我们提出了一项基于模型的锌离子电池研究，考察了这些参数的影响。我们的研究结果表明，在低电流密度下，将离子电导率提高到1.3 S/m以上，交换电流密度提高到0.13 mA/cm²以上，并不会带来容量的显著提升。这些见解强调了在下一代电池开发中识别性能阈值的重要性。
引用
@article{arxiv.2505.01887,
title = {Parameter Sensitivity Analysis in Zinc-Ion Batteries: A Study on Ionic Conductivity, Current Density, and Electrode Properties},
author = {Roya Rajabi and Shichen Sun and Booker Wu and Jamil Khan and Kevin Huang},
journal= {arXiv preprint arXiv:2505.01887},
year = {2025}
}