Li+ concentration waves in a liquid electrolyte of Li-ion batteries with porous graphite-based electrodes

电解质 材料科学 电极 电化学 石墨 电池(电) 多孔性 电压 离子 分离器(采油) 分析化学(期刊) 热力学 复合材料 化学 电气工程 色谱法 物理 功率(物理) 有机化学 物理化学 工程类
作者
Zhiqiang Chen,Dmitri L. Danilov,Rüdiger‐A. Eichel,Peter H. L. Notten
出处
期刊:Energy Storage Materials [Elsevier BV]
卷期号:48: 475-486 被引量:18
标识
DOI:10.1016/j.ensm.2022.03.037
摘要

Electrolyte solutions function as ionic conductors in Li-ion batteries and inevitably induce concentration gradients during battery operation. It is shown that in addition to these concentration gradients, very specific Li+ concentration waves in the electrolyte are formed in graphite-based porous electrode/Li cells. This phenomenon has been investigated by both simulations and experiments. From the simulations, it has been concluded that the occurring Li+ concentration waves in the electrolyte vary with position and time. Such waves originate from the fluctuations of the reaction distribution inside the porous electrode and depend on both the thermodynamics (open-circuit voltage, OCV) and kinetics (charge transfer reaction heterogeneity). Li+ concentration waves occurring inside the separator region are directly related to the battery output voltage at low current applications. A four-electrode device is used to validate the electrolyte concentration waves experimentally. The electric potential differences between the reference electrodes and counter electrode show regular fluctuations, demonstrating the existence of concentration waves in the electrolyte. The simultaneous appearance of the fluctuations in the potential differences and the transitions from plateaus to slopes in the battery output voltage illustrates the dependency of Li+ concentration waves on the thermodynamics and kinetics of the electrochemical reactions.
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
小帅桐学完成签到,获得积分10
刚刚
xyydnb发布了新的文献求助10
刚刚
xyydnb发布了新的文献求助200
刚刚
xyydnb发布了新的文献求助20
刚刚
爆米花的应助被MCQ采纳,获得10
刚刚
1秒前
taipingyang完成签到,获得积分10
1秒前
dxzdxj发布了新的文献求助10
1秒前
2秒前
2秒前
3秒前
如意竺完成签到,获得积分0
4秒前
二分三分完成签到,获得积分0
4秒前
峪星发布了新的文献求助10
5秒前
5秒前
小聂不想看文献完成签到,获得积分10
6秒前
6秒前
张靖发布了新的文献求助10
6秒前
legume发布了新的文献求助10
7秒前
打开电脑完成签到,获得积分10
7秒前
壮观的亦云完成签到,获得积分10
7秒前
xyydnb发布了新的文献求助30
7秒前
坦率秋双完成签到,获得积分10
7秒前
栖梧砚客完成签到,获得积分10
8秒前
8秒前
8秒前
Lrioems完成签到,获得积分10
8秒前
蒋博芳发布了新的文献求助10
9秒前
xyydnb发布了新的文献求助10
9秒前
xiaolizi发布了新的文献求助30
11秒前
深情安青的应助被爱笑夜蕾采纳,获得10
11秒前
12秒前
12秒前
Hello的应助被晨曦采纳,获得10
12秒前
打开电脑发布了新的文献求助10
12秒前
xyydnb发布了新的文献求助10
13秒前
xyydnb发布了新的文献求助10
13秒前
栀染完成签到,获得积分10
13秒前
xyydnb发布了新的文献求助10
13秒前
13秒前
高分求助中
(应助此贴封号)通过应助OA文献获取积分 10000
Rosenblum, Global Change Biology 800
Yugoslavia and China Histories, Legacies, Afterlives 560
A Silent Apostrophe:The Fayum Portraits 520
Organizational Behavior 510
AI-Contracting 300
四川大学学位论文.郭瑞昂. 基于高压热扩散的n型磷掺杂金刚石半导体制备研究 300
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 计算机科学 工程类 纳米技术 有机化学 化学工程 内科学 物理 生物化学 复合材料 催化作用 细胞生物学 人工智能 心理学 无机化学 基因 遗传学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7836309
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9358583
关于积分的说明 20605473
捐赠科研通 7429209
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3338072
关于科研通互助平台的介绍 2482389
邀请新用户注册赠送积分活动 2359285