Solvent Diffusion Model for Aging of Lithium-Ion Battery Cells

电解质 溶剂 化学 热扩散率 阿累尼乌斯方程 扩散 阳极 容量损失 电化学 钝化 热力学 化学工程 活化能 物理化学 电极 有机化学 图层(电子) 物理 工程类
作者
Harry J. Ploehn,Premanand Ramadass,Ralph E. White
出处
期刊:Journal of The Electrochemical Society [Institute of Physics]
卷期号:151 (3): A456-A456 被引量:406
标识
DOI:10.1149/1.1644601
摘要

This work presents a rigorous continuum mechanics model of solvent diffusion describing the growth of solid-electrolyte interfaces (SEIs) in Li-ion cells incorporating carbon anodes. The model assumes that a reactive solvent component diffuses through the SEI and undergoes two-electron reduction at the carbon-SEI interface. Solvent reduction produces an insoluble product, resulting in increasing SEI thickness. The model predicts that the SEI thickness increases linearly with the square root of time. Experimental data from the literature for capacity loss in two types of prototype Li-ion cells validates the solvent diffusion model. We use the model to estimate SEI thickness and extract solvent diffusivity values from the capacity loss data. Solvent diffusivity values have an Arrhenius temperature dependence consistent with solvent diffusion through a solid SEI. The magnitudes of the diffusivities and activation energies are comparable to literature values for hydrocarbon diffusion in carbon molecular sieves and zeolites. These findings, viewed in the context of recent SEI morphology studies, suggest that the SEI may be viewed as a single layer with both micro- and macroporosity that controls the ingress of electrolyte, anode passivation by the SEI, and cell performance during initial cycling as well as long-term operation
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
刚刚
花样年华完成签到,获得积分0
1秒前
她说肚子是吃大的i完成签到,获得积分10
3秒前
flyingpig完成签到,获得积分10
5秒前
7秒前
谦让的代桃完成签到 ,获得积分10
8秒前
美丽的芙完成签到 ,获得积分10
9秒前
9秒前
没时间解释了完成签到 ,获得积分10
12秒前
雪山飞龙完成签到,获得积分10
13秒前
小羊咩完成签到,获得积分0
13秒前
鲤鱼小蕾完成签到 ,获得积分10
14秒前
呆萌的蚂蚁完成签到 ,获得积分10
15秒前
麦田麦兜完成签到,获得积分10
19秒前
506407完成签到,获得积分10
20秒前
20秒前
24秒前
于玉完成签到 ,获得积分10
25秒前
26秒前
夜未央完成签到 ,获得积分10
27秒前
ada阿达完成签到,获得积分10
27秒前
健壮的绿凝完成签到,获得积分10
30秒前
sunny发布了新的文献求助10
31秒前
NexusExplorer应助妩媚的夏烟采纳,获得10
34秒前
小休完成签到 ,获得积分10
34秒前
锦先生完成签到 ,获得积分10
37秒前
byron完成签到 ,获得积分10
44秒前
HY完成签到 ,获得积分10
49秒前
49秒前
55秒前
青山完成签到,获得积分10
57秒前
WL完成签到 ,获得积分10
58秒前
蓝色完成签到,获得积分10
59秒前
斯文败类应助妩媚的夏烟采纳,获得10
1分钟前
淳于安筠完成签到 ,获得积分10
1分钟前
梁白开完成签到,获得积分10
1分钟前
lbi应助科研通管家采纳,获得30
1分钟前
华仔应助科研通管家采纳,获得10
1分钟前
科目三应助科研通管家采纳,获得10
1分钟前
赘婿应助科研通管家采纳,获得10
1分钟前
高分求助中
Markov Chain Monte Carlo 10000
(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
Common Foundations of American and East Asian Modernisation: From Alexander Hamilton to Junichero Koizumi 2000
Weaponeering: An Introduction Fourth Edition, Volume 1 1000
Advanced Weaponeering Fourth Edition, Volume 2 1000
Curating Socialism: A Handbook of International Art Exhibitions 1947-1989 750
悉尼大学博士学位论文,题目:Modelling and testing of one-sided stitched laminated composites. 作者:Kristopher P. Plain 700
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 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7521806
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9108826
关于积分的说明 19447361
捐赠科研通 7125234
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3254901
关于科研通互助平台的介绍 2423118
邀请新用户注册赠送积分活动 2241689