清晨好,您是今天最早来到科研通的研友!由于当前在线用户较少,发布求助请尽量完整地填写文献信息,科研通机器人24小时在线,伴您科研之路漫漫前行!

Theory of SEI Formation in Rechargeable Batteries: Capacity Fade, Accelerated Aging and Lifetime Prediction

淡出 阳极 电解质 容量损失 锂(药物) 材料科学 离子 电极 石墨 电化学 插层(化学) 粒子(生态学) 化学物理 化学工程 化学 光电子学 计算机科学 复合材料 工程类 无机化学 海洋学 医学 有机化学 物理化学 操作系统 内分泌学 地质学
作者
Matthew B. Pinson,Martin Z. Bazant
出处
期刊:Journal of The Electrochemical Society [Institute of Physics]
卷期号:160 (2): A243-A250 被引量:798
标识
DOI:10.1149/2.044302jes
摘要

Cycle life is critically important in applications of rechargeable batteries, but lifetime prediction is mostly based on empirical trends, rather than mathematical models. In practical lithium-ion batteries, capacity fade occurs over thousands of cycles, limited by slow electrochemical processes, such as the formation of a solid-electrolyte interphase (SEI) in the negative electrode, which compete with reversible lithium intercalation. Focusing on SEI growth as the canonical degradation mechanism, we show that a simple single-particle model can accurately explain experimentally observed capacity fade in commercial cells with graphite anodes, and predict future fade based on limited accelerated aging data for short times and elevated temperatures. The theory is extended to porous electrodes, predicting that SEI growth is essentially homogeneous throughout the electrode, even at high rates. The lifetime distribution for a sample of batteries is found to be consistent with Gaussian statistics, as predicted by the single-particle model. We also extend the theory to rapidly degrading anodes, such as nanostructured silicon, which exhibit large expansion on ion intercalation. In such cases, large area changes during cycling promote SEI loss and faster SEI growth. Our simple models are able to accurately fit a variety of published experimental data for graphite and silicon anodes.
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
更新
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

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
Kevin完成签到,获得积分10
6秒前
ChatGPT完成签到,获得积分10
20秒前
zzhui完成签到,获得积分10
33秒前
42秒前
49秒前
57秒前
59秒前
elisa828发布了新的文献求助10
1分钟前
adinaaaalala关注了科研通微信公众号
1分钟前
朴实以丹完成签到 ,获得积分10
1分钟前
情怀应助科研通管家采纳,获得10
1分钟前
Owen应助科研通管家采纳,获得10
1分钟前
cadcae完成签到,获得积分10
2分钟前
GYQ完成签到,获得积分20
2分钟前
光合作用完成签到,获得积分10
2分钟前
yueyueyahoo完成签到,获得积分10
2分钟前
2分钟前
呆呆的猕猴桃完成签到 ,获得积分10
2分钟前
1111完成签到 ,获得积分10
3分钟前
今后应助傲娇的夜山采纳,获得10
3分钟前
cgs完成签到 ,获得积分10
3分钟前
zpc猪猪完成签到,获得积分10
3分钟前
科研通AI2S应助科研通管家采纳,获得10
3分钟前
Akim应助科研通管家采纳,获得10
3分钟前
柯伊达完成签到 ,获得积分10
3分钟前
elisa828完成签到,获得积分10
4分钟前
4分钟前
4分钟前
喵叽发布了新的文献求助10
4分钟前
桐桐应助喵叽采纳,获得10
5分钟前
平平平平完成签到 ,获得积分10
5分钟前
rockyshi完成签到 ,获得积分10
5分钟前
5分钟前
新新新新新发顶刊完成签到 ,获得积分10
5分钟前
科目三应助科研通管家采纳,获得10
5分钟前
柚子完成签到 ,获得积分20
5分钟前
柚子关注了科研通微信公众号
5分钟前
猪嗝铁铁完成签到,获得积分10
5分钟前
文静如南完成签到 ,获得积分10
6分钟前
003完成签到,获得积分10
6分钟前
高分求助中
A new approach to the extrapolation of accelerated life test data 1000
Cognitive Neuroscience: The Biology of the Mind 1000
Technical Brochure TB 814: LPIT applications in HV gas insulated switchgear 1000
Immigrant Incorporation in East Asian Democracies 600
Nucleophilic substitution in azasydnone-modified dinitroanisoles 500
不知道标题是什么 500
A Preliminary Study on Correlation Between Independent Components of Facial Thermal Images and Subjective Assessment of Chronic Stress 500
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 生物化学 物理 内科学 纳米技术 计算机科学 化学工程 复合材料 遗传学 基因 物理化学 催化作用 冶金 细胞生物学 免疫学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3968520
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3513331
关于积分的说明 11167298
捐赠科研通 3248700
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1794417
邀请新用户注册赠送积分活动 875030
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 804664