鋰離子電池電極的壓力和應(yīng)力研究

    高速率的鋰離子交換需要更多的能量和更快速的充電，從而對電極產(chǎn)生大量的壓力和應(yīng)力，最終導(dǎo)致性能衰退。目前為止，對于電池電極中的電化學(xué)壓力和應(yīng)力行為的系統(tǒng)研究并不多見。
    有鑒于此，Tavassol等人報(bào)道了一種全新的技術(shù)，通過計(jì)算原位壓力和應(yīng)力協(xié)調(diào)的電化學(xué)剛度來檢測電極的化學(xué)-力學(xué)響應(yīng)。

    圖1.電化學(xué)剛度計(jì)算方法

    電池電極

    圖2.壓力和應(yīng)力的協(xié)同檢測和電化學(xué)剛度的計(jì)算

    研究表明，電池循環(huán)過程中，隨著不同石墨-鋰插層化合物的生成，電化學(xué)剛度發(fā)生巨大改變。壓力和鋰化/脫鋰速率成正比，應(yīng)力和容量成正比，和速率成反比。
    總之，這項(xiàng)電化學(xué)剛度實(shí)驗(yàn)為鋰離子電池的性能衰退研究提供了新的視角!
    電池電極

    圖3. 壓力和應(yīng)力的非同步發(fā)展

    電池電極

    圖4.電勢掃描速率對石墨電極壓利和應(yīng)力的影響