亲爱的研友该休息了!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,伴您度过漫漫科研夜!身体可是革命的本钱,早点休息,好梦!

Coupled electrochemical-thermal-mechanical stress modelling in composite silicon/graphite lithium-ion battery electrodes

材料科学 石墨 电池(电) 压力(语言学) 电极 锂离子电池 复合材料 锂(药物) 复合数 光电子学 化学 热力学 物理 内分泌学 哲学 物理化学 功率(物理) 医学 语言学
作者
Mayur P. Bonkile,Yang Jiang,Niall Kirkaldy,Valentin Sulzer,Robert Timms,Huizhi Wang,Gregory J. Offer,Billy Wu
出处
期刊:Journal of energy storage [Elsevier BV]
卷期号:73: 108609-108609 被引量:38
标识
DOI:10.1016/j.est.2023.108609
摘要

Silicon is often added to graphite battery electrodes to enhance the electrode-specific capacity, but it undergoes significant volume changes during (de)lithiation, which results in mechanical stress, fracture, and performance degradation. To develop long-lasting and energy-dense batteries, it is critical to understand the non-linear stress behaviour in composite silicon-graphite electrodes. In this study, we developed a coupled electrochemical-thermal-mechanical model of a composite silicon/graphite electrode in PyBaMM (an open-source physics-based modelling platform). The model is experimentally validated against a commercially available LGM50T battery, and the effects of C-rates, depth-of-discharge (DoD), and temperature are investigated. The developed model can reproduce the voltage hysteresis from the silicon and provide insights into the stress response and crack growth/propagation in the two different phases. The stress in the silicon is relatively low at low DoD but rapidly increases at a DoD >∼80%, whereas the stress in the graphite increases with decreasing temperature and DoD. At higher C-rates, peak stress in the graphite increases as expected, however, this decreases for silicon due to voltage cut-offs being hit earlier, leading to lower active material utilisation since silicon is mostly active at high DoD. Therefore, this work provides an improved understanding of stress evolution in composite silicon/graphite lithium-ion batteries.
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
小鲤鱼完成签到 ,获得积分10
刚刚
斯文败类应助dhx7530采纳,获得10
2秒前
413115348发布了新的文献求助10
4秒前
6秒前
大个应助So采纳,获得10
8秒前
饭团zxl发布了新的文献求助10
11秒前
liuye0202完成签到,获得积分10
17秒前
白衣少年完成签到 ,获得积分10
23秒前
顺利的羽发布了新的文献求助10
26秒前
27秒前
27秒前
香妃完成签到,获得积分10
29秒前
sys关注了科研通微信公众号
31秒前
dhx7530发布了新的文献求助10
33秒前
多情的忆之完成签到,获得积分10
33秒前
LiuZfosu发布了新的文献求助10
34秒前
饭团zxl完成签到,获得积分10
40秒前
无花果应助77seven采纳,获得10
42秒前
不加香菜发布了新的文献求助10
46秒前
49秒前
sys发布了新的文献求助10
54秒前
谨慎雪碧发布了新的文献求助10
56秒前
撑伞的龙猫完成签到 ,获得积分20
1分钟前
jimmy_bytheway完成签到,获得积分0
1分钟前
1分钟前
OsamaKareem应助科研通管家采纳,获得10
1分钟前
1分钟前
wanci应助科研通管家采纳,获得10
1分钟前
情怀应助科研通管家采纳,获得10
1分钟前
小蘑菇应助科研通管家采纳,获得10
1分钟前
拼搏三颜应助科研通管家采纳,获得10
1分钟前
拼搏三颜应助科研通管家采纳,获得20
1分钟前
牛八先生发布了新的文献求助10
1分钟前
1分钟前
小彻完成签到,获得积分10
1分钟前
ZeKaWa应助LiuZfosu采纳,获得10
1分钟前
云霞完成签到 ,获得积分10
1分钟前
共享精神应助多喝热水采纳,获得20
1分钟前
Nexus应助CheetahAzure采纳,获得20
1分钟前
1分钟前
高分求助中
卤化钙钛矿人工突触的研究 2000
Malcolm Fraser : a biography 700
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
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 6495449
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8292220
关于积分的说明 17694670
捐赠科研通 5589197
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2916513
邀请新用户注册赠送积分活动 1893383
关于科研通互助平台的介绍 1752685