Revealing the mechanism of stress rebound during discharging in lithium-ion batteries

机制(生物学) 锂(药物) 压力(语言学) 离子 材料科学 化学 物理 心理学 语言学 量子力学 精神科 哲学 有机化学
作者
Xueyan Li,Zhiyuan Zhang,Lili Gong,Zhuojun Zhang,Guandong Liu,Peng Tan
出处
期刊:Journal of energy storage [Elsevier BV]
卷期号:58: 106454-106454 被引量:33
标识
DOI:10.1016/j.est.2022.106454
摘要

Lithium-ion batteries especially with silicon-based anodes, exhibit high energy density but experience huge volume changes during charge and discharge. Research shows that multiple types of lithium-ion batteries undergo stress rise during the discharge process, which seems to contradict the sense that the battery volume ought to be reduced and the stress should decrease. To insight into this phenomenon, this work combines experimental measurements and an improved single-particle model to analyse the stress rise in detail. The results demonstrate that the large volume change of the anode material during (de)lithiation and the severe limitation of the solid phase diffusion of lithium-ion in the active particles lead to an uneven concentration distribution and cause anomalous stress changes. Accordingly, the diffusion coefficient of the anode material has a critical influence. Furthermore, the rupture of particles during cycling contributes to the increase in lithium-ion diffusion channels and the diffusion coefficient, making the stress characteristics show regular changes, which can be used as a means to predict the health state of the battery and reduce the complexity of prediction.
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
爆米花应助蒲勇兵采纳,获得10
1秒前
2秒前
NexusExplorer应助spaghetti采纳,获得30
2秒前
开放依琴完成签到,获得积分10
2秒前
2秒前
3秒前
神兽下山完成签到,获得积分10
3秒前
保质期少女完成签到 ,获得积分10
3秒前
3秒前
3秒前
3秒前
kuer发布了新的文献求助10
4秒前
张小小发布了新的文献求助10
4秒前
4秒前
4秒前
5秒前
慕青应助十二采纳,获得10
5秒前
Aoyang完成签到,获得积分10
5秒前
翠花发布了新的文献求助10
5秒前
bsc发布了新的文献求助30
5秒前
6秒前
小马甲应助湘湘采纳,获得10
6秒前
7秒前
PLMXSi发布了新的文献求助10
8秒前
玛璃鸶发布了新的文献求助10
8秒前
猪猪hero应助蔚然无尽蓝采纳,获得10
8秒前
Ring发布了新的文献求助10
8秒前
伊莎贝儿完成签到,获得积分10
8秒前
9秒前
我不得依较完成签到,获得积分10
10秒前
galaxy应助闲之野鹤采纳,获得10
10秒前
10秒前
贪玩的秋柔应助欢呼白猫采纳,获得20
11秒前
attitude完成签到,获得积分10
11秒前
11秒前
Bethune完成签到 ,获得积分0
12秒前
spaghetti完成签到,获得积分10
12秒前
zht发布了新的文献求助10
12秒前
13秒前
14秒前
高分求助中
Overcoming Stigma and Bias in Obesity Management 1200
Signals, Systems, and Signal Processing 610
Software that combines deep learning,3D reconstruction and CFD to analyze the state of carotid arteries from ultrasound imaging 500
Bounds for Statistical Estimation in Semiparametric Models 500
Forced degradation and stability indicating LC method for Letrozole: A stress testing guide 500
Ideology and Meaning-Making under the Putin Regime 450
Adhesion Science: Principles & Practice 400
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 6492768
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8290294
关于积分的说明 17690743
捐赠科研通 5584744
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2915445
邀请新用户注册赠送积分活动 1892541
关于科研通互助平台的介绍 1750782