电化学循环过程中锂离子复合电极的应力演化及由此在电池外壳上产生的内压
材料科学
2015-11-10 v1
摘要
由高能量密度层状氧化物（Li1.2Ni0.15Mn0.55Co0.1O2，理论容量 ~377 mAh/g）、聚偏二氟乙烯（PVdF）粘结剂和电子导电添加剂制成的复合正极涂层，被粘结在弹性基底上。将正极与容量匹配的石墨负极配对构建电化学电池，进行电化学循环，并利用基底曲率技术测量了正极涂层中实时平均应力演化。应力演化曲线中的特征与氧化物中的相变相关，从而产生了补充该材料原位 XRD 研究的数据。应力演化随锂浓度呈现复杂变化，表明与氧化物相变相关的体积变化并非锂浓度的单调函数。氧化物脱锂过程中正极的峰值拉应力约为 1.5 MPa，氧化物嵌锂过程中的峰值压应力约为 6 MPa。利用相同技术还分别测量了负极涂层中的应力演化。所测应力被用于估算具有卷绕式电极的圆柱形锂离子电池中产生的内压。
引用
@article{arxiv.1511.02445,
title = {Stress Evolution in Lithium-ion Composite Electrodes during Electrochemical Cycling and Resulting Internal Pressures on the Cell Casing},
author = {Siva P. V. Nadimpalli and Vijay A. Sethuraman and Daniel P. Abraham and Allan F. Bower and Pradeep R. Guduru},
journal= {arXiv preprint arXiv:1511.02445},
year = {2015}
}
备注
23 pages, 9 figures