锂化/去锂化过程中复合硅电极的应力演化
材料科学
2013-08-20 v1
摘要
我们报道了在电化学锂化和去锂化过程中，使用两种不同粘结剂 [羧甲基纤维素 (CMC) 和聚偏氟乙烯 (PVDF)] 制成的复合硅电极的实时平均应力测量结果。在非常慢的速率下进行恒流锂化时，基于 CMC 的电极中的应力变为压应力并增加至 70 MPa，随后达到平台期并随容量缓慢增加。基于 PVDF 的电极表现出类似的行为，尽管其峰值压应力较低，约为 12 MPa。这些初步实验表明，Si 复合电极中的应力演化强烈依赖于粘结剂的机械性能。从一系列锂化/去锂化循环中获得的应力数据表明，接触的 Si 粒子发生了塑性诱导的不可逆形状变化，因此，系统在任何给定锂化/去锂化循环中的应力响应取决于电极的循环历史。虽然这些结果构成了电化学循环过程中复合 Si 电极的首次原位应力测量，但此处描述的诊断技术可用于评估由其他活性材料/粘结剂组合制成的复合电极的机械响应。
引用
@article{arxiv.1308.3873,
title = {Stress Evolution in Composite Silicon Electrodes during Lithiation/Delithiation},
author = {Vijay A. Sethuraman and Annam Nguyen and Michael J. Chon and Siva P. V. Nadimpalli and Hailong Wang and Daniel P. Abraham and Allan F. Bower and Vivek B. Shenoy and Pradeep R. Guduru},
journal= {arXiv preprint arXiv:1308.3873},
year = {2013}
}
备注
22 pages, 8 figures