Coarse-grained molecular dynamics simulations of microstructure evolution and debonding in water-based cathode electrode drying

阴极 微观结构 材料科学 电极 曲折 分子动力学 泥浆 化学工程 复合材料 阳极 溶剂 多孔性 化学 有机化学 物理化学 计算化学 工程类
作者
Xinxin Yao,Yaohong Xiao,Zhuo Wang,Zhao Zhang,Wayne Cai,Yangbing Zeng,Lei Chen
出处
期刊:Journal of Materials Processing Technology [Elsevier BV]
卷期号:321: 118154-118154 被引量:8
标识
DOI:10.1016/j.jmatprotec.2023.118154
摘要

Using water-based solvent in Li-ion battery (LIB) cathode slurry preparation offers many advantages over the traditional N-methyl-2-pyrrolidone-based (NMP-based) solvent, but with challenges of undesirable microstructure heterogeneity and debonding particularly at high drying rates. In this paper, we aim to simulate and understand the microstructure evolution and debonding phenomena in the drying of water-based cathode electrodes through a Coarse-Grained Molecular Dynamics (CGMD) model. As a comparative study, the drying process of NMP-based cathode was also simulated. The simulations demonstrate that the final volume for the water-based coating is smaller than the NMP-based counterpart, thus leading to more compact AM distribution after drying, contributing to higher energy density albeit lower the ion transport efficiency due to increased tortuosity. The results also show that, compared to the NMP-based electrode, the water-based electrode does not bind active material particles sufficiently during the drying process. Another interesting prediction is that the interface debonding typical occurs in vicinity of large AM particles for both the NMP-based and water-based electrodes.
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
十一发布了新的文献求助10
2秒前
Yanzhi完成签到,获得积分10
2秒前
崔鑫发布了新的文献求助10
2秒前
善良听云发布了新的文献求助10
2秒前
忧郁的友琴完成签到,获得积分10
2秒前
2秒前
2秒前
Ascmo发布了新的文献求助10
3秒前
华仔应助Maestro_S采纳,获得10
3秒前
完美世界应助开瑾采纳,获得10
3秒前
yellow关注了科研通微信公众号
3秒前
4秒前
情怀应助123采纳,获得80
4秒前
4秒前
177完成签到,获得积分10
4秒前
qiuhuajin发布了新的文献求助10
4秒前
4秒前
4秒前
大胆热狗完成签到,获得积分10
5秒前
依旧完成签到,获得积分10
6秒前
主动发疯完成签到,获得积分10
6秒前
ztq完成签到 ,获得积分10
6秒前
jiannanwu发布了新的文献求助10
6秒前
6秒前
感动宝贝发布了新的文献求助30
6秒前
6秒前
哈哈李完成签到,获得积分10
7秒前
大模型应助wen采纳,获得10
8秒前
大气大侠发布了新的文献求助10
8秒前
march发布了新的文献求助10
8秒前
8秒前
第二次呼吸完成签到,获得积分10
8秒前
8秒前
ellen发布了新的文献求助20
9秒前
9秒前
hby发布了新的文献求助10
9秒前
9秒前
10秒前
10秒前
10秒前
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
Advanced Weaponeering Fourth Edition, Volume 2 1000
Weaponeering: An Introduction Fourth Edition, Volume 1 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 7532951
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9118428
关于积分的说明 19478581
捐赠科研通 7132903
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3256681
关于科研通互助平台的介绍 2424327
邀请新用户注册赠送积分活动 2244574