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| 多孔球形电极颗粒中的扩散-应力耦合分析 | |
| 作者姓名： | 蒋皖 锁要红 胡海 |
| 作者单位： | 福州大学机械工程及其自动化学院 福建 福州 350108,福州大学机械工程及其自动化学院 福建 福州 350108 |
| 基金项目： | 福建省科技厅基金(2018J01663);福建省教育厅基金(JT180026) |
| 摘 要： | 具有良好化学稳定性及较高存储容量的多孔材料在锂离子电池及超级电容器中有广泛的应用,但已有的扩散-应力耦合模型大多忽略多孔材料的微观结构.基于此,建立考虑孔隙率和迂曲度的多孔球形电极颗粒中的扩散-应力耦合模型.针对Mn_2O_4电极进行恒压充电下的数值计算,探讨孔隙率和迂曲度系数对锂离子浓度、径向应力、环向应力及体积应变的影响,并将模型结果与他人结果进行对比.数值结果表明:迂曲度系数越大,电极中锂离子的扩散越差、体积应变越小且径向应力和环向应力越大;孔隙率越大,电极中的锂离子浓度和体积应变越大但径向应力和环向应力越小;多孔电极结构更有利于提高嵌锂能力.因此,应选择孔隙率大且迂曲度系数小的材料作为高存储容量的电极材料. |
| 关 键 词： | 多孔球形电极 扩散-应力耦合 孔隙率 迂曲度系数 |
| 收稿时间： | 2019-10-24 |
| 修稿时间： | 2020-03-24 |
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