Real-time monitoring of internal structural deformation and thermal events in lithium-ion cell via embedded distributed optical fibre

阳极 材料科学 电池(电) 电极 变形(气象学) 电解质 复合材料 锂离子电池 化学 功率(物理) 量子力学 物理 物理化学
作者
Yifei Yu,Elena Vergori,Faduma M. Maddar,Yue Guo,David Greenwood,James Marco
出处
期刊:Journal of Power Sources [Elsevier BV]
卷期号:521: 230957-230957 被引量:52
标识
DOI:10.1016/j.jpowsour.2021.230957
摘要

The in-operando monitoring of the cell's kinetic thermal and electrochemical processes during operation is a key requirement to understand battery performance, improve safety and to extend battery life. This research presents in-situ measurements of strain and temperature evolution within a graphite electrode during electromechanical lithiation and delithiation. By embedding distributed fibre optics sensor, the frequency shift associated with both temperature and strain are decoupled, allowing the real-time measurement of the solid electrolyte interface formation and the structural deformation within the anode. An in-depth assessment of electrode strain as a function of State of Charge (SoC) and State of Health (SoH) from the formation cycle through to electrical loading allows the assessment of cell performance over its complete life. It is observed that irreversible and non-uniformly distributed anode structural deformation was measured during the formation. The anode reveals an extensive mechanical strain increase with a coefficient of 0.96 με/SoC(%) with respect to the SoC and undergoes a compressive mechanical strain as SoH decreases from 100% to 47%. Collectively, the findings presented provide valuable new information to understand the causes of battery performance degradation as a result of electrode strain and temperature, underpinning new opportunities for battery characterisation and optimal system design.
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
吕敬瑶完成签到,获得积分10
刚刚
科研通AI6.2应助向语堂采纳,获得10
1秒前
hj完成签到,获得积分20
1秒前
科研岗完成签到,获得积分10
2秒前
Harry发布了新的文献求助10
2秒前
2秒前
2秒前
2秒前
今后应助高挑的橘子采纳,获得10
3秒前
LL发布了新的文献求助10
3秒前
3秒前
ABC发布了新的文献求助10
4秒前
十一发布了新的文献求助10
4秒前
艺术家完成签到,获得积分10
4秒前
cc完成签到,获得积分10
4秒前
折戟沉沙完成签到,获得积分10
5秒前
5秒前
qiqi发布了新的文献求助10
5秒前
科研牛马完成签到 ,获得积分10
5秒前
5秒前
Whim完成签到,获得积分0
5秒前
三四郎应助填空采纳,获得10
5秒前
杜思淇发布了新的文献求助10
5秒前
xiaojitui发布了新的文献求助10
6秒前
砂糖橘完成签到 ,获得积分10
6秒前
奶不起的咸鱼完成签到,获得积分10
6秒前
张XX完成签到,获得积分10
6秒前
6秒前
7秒前
7秒前
倚案赏月完成签到,获得积分10
7秒前
帅的氛围灯完成签到 ,获得积分20
8秒前
优秀水蓝发布了新的文献求助10
8秒前
8秒前
笑点低的达完成签到,获得积分10
9秒前
酷波er应助含蓄觅山采纳,获得10
9秒前
Hobo1920完成签到,获得积分10
10秒前
10秒前
焖饼完成签到,获得积分10
10秒前
林荫街皮蛋瘦肉株完成签到,获得积分10
10秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Les Mantodea de Guyane Insecta, Polyneoptera 2000
Quality by Design - An Indispensable Approach to Accelerate Biopharmaceutical Product Development 800
Pulse width control of a 3-phase inverter with non sinusoidal phase voltages 777
Signals, Systems, and Signal Processing 610
Research Methods for Applied Linguistics: A Practical Guide 600
Research Methods for Applied Linguistics 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6405064
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8224183
关于积分的说明 17434182
捐赠科研通 5457501
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2883901
邀请新用户注册赠送积分活动 1860197
关于科研通互助平台的介绍 1701434