Simulation of All-Solid-State Lithium-Ion Batteries With Fastening Stress and Volume Expansion

阳极 体积膨胀 材料科学 锂(药物) 电极 体积热力学 电化学 膨胀率 离子 多孔性 复合材料 压力(语言学) 变形(气象学) 热力学 化学 物理化学 有机化学 哲学 内分泌学 内科学 物理 语言学 医学
作者
Keita Nunoshita,Ryusei Hirata,Magnus So,Kayoung Park,Xuanchen Liu,Naoki Kimura,Gen Inoue,Yoshifumi Tsuge
出处
期刊:Journal of electrochemical energy conversion and storage [ASM International]
卷期号:19 (2) 被引量:3
标识
DOI:10.1115/1.4054015
摘要

Abstract The volume expansion of anode active materials in all-solid-state lithium-ion batteries strongly affects the dynamic change in the electrode structure and its activity in electrochemical reactions and mass transport. Thus, understanding the mechanisms and internal phenomena during the charging process with volume expansion is important. In addition, clarifying these phenomena contributes to the selection of the active material when creating the electrode structure. This study aimed to verify the effect of volume expansion of the active material in a porous electrode layer on the charging performance using a numerical simulation. In this calculation, for the electrochemical reaction transport analysis, equations were applied based on the porous electrode theory; for the structural deformation due to expansion, we expressed the change by controlling the structural parameters and built a model for simulation. From the simulation results, when the fastening pressure was small, the active material with a large volume expansion ratio exhibited a larger capacity. However, for a large fastening pressure, active materials with a large volume expansion ratio seemed not to be used. Although the volume expansion of the active material should be suppressed from the viewpoint of ion conduction network rupture, these results demonstrate that the influence of volume expansion effectively depends on the electrode creation conditions. This model will help to optimize the design of all-solid-state batteries and can be the key to further performance improvement.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
渡劫完成签到,获得积分10
1秒前
0409hhh完成签到 ,获得积分10
1秒前
宁为树完成签到,获得积分10
2秒前
majf发布了新的文献求助30
2秒前
kekekelili完成签到,获得积分10
2秒前
2秒前
molybdenum完成签到,获得积分10
3秒前
程住气完成签到 ,获得积分10
3秒前
称心不尤完成签到 ,获得积分10
3秒前
三只眼小怪兽完成签到,获得积分10
3秒前
Ahha完成签到 ,获得积分10
3秒前
陈里里完成签到 ,获得积分10
4秒前
戴维少尉完成签到,获得积分10
4秒前
强哥很强完成签到,获得积分10
4秒前
鳄鱼蛋完成签到,获得积分10
5秒前
小不完成签到 ,获得积分10
5秒前
饱满的妙梦完成签到,获得积分20
5秒前
大胆怜阳发布了新的文献求助10
5秒前
6秒前
努力搬砖努力干完成签到,获得积分10
8秒前
wangji_2017完成签到,获得积分10
9秒前
舟行碧波上完成签到,获得积分10
9秒前
Hyde完成签到,获得积分10
9秒前
molybdenum发布了新的文献求助10
9秒前
mlml完成签到,获得积分10
10秒前
勤奋帅帅完成签到,获得积分10
10秒前
11秒前
fawr完成签到 ,获得积分10
11秒前
11秒前
上官若男应助饱满的妙梦采纳,获得10
12秒前
星007完成签到,获得积分10
13秒前
隔壁巷子里的劉完成签到 ,获得积分10
13秒前
积极天思完成签到 ,获得积分10
14秒前
Chiwen完成签到,获得积分10
15秒前
mutou完成签到,获得积分10
16秒前
韭黄发布了新的文献求助10
16秒前
王歪歪完成签到,获得积分10
16秒前
聪明的戒指完成签到,获得积分10
17秒前
王子陌完成签到,获得积分10
17秒前
Topofme完成签到,获得积分10
17秒前
高分求助中
Les Mantodea de Guyane Insecta, Polyneoptera 2500
Technologies supporting mass customization of apparel: A pilot project 450
A Field Guide to the Amphibians and Reptiles of Madagascar - Frank Glaw and Miguel Vences - 3rd Edition 400
Brain and Heart The Triumphs and Struggles of a Pediatric Neurosurgeon 400
Cybersecurity Blueprint – Transitioning to Tech 400
Mixing the elements of mass customisation 400
Периодизация спортивной тренировки. Общая теория и её практическое применение 310
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 计算机科学 化学工程 内科学 复合材料 物理化学 电极 遗传学 量子力学 基因 冶金 催化作用
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3784869
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3330150
关于积分的说明 10244663
捐赠科研通 3045550
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1671716
邀请新用户注册赠送积分活动 800627
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 759577