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谁在威尼斯2490被黑

时间:2019-12-09 03:32:40 作者:威尼斯老品牌值得你信 浏览量:34415

谁在威尼斯2490被黑图2钴酸锂电极锂浓度分布模拟结果

图2钴酸锂电极锂浓度分布模拟结果

图1锂离子电池电化学伪二维(P2D)模型

图7前4次循环放电容量以及残留的锂的容量

,见下图

锂电池极片中的锂密度分度,见下图

  将伪二维模型扩展,几何模型采用三维结构时,能够计算得到详细的电极材料中锂的分布,如图2所示,钴酸锂电极在不同的SOC荷电状态下锂浓度分布,从中可以看见锂分布的局部不均匀现象。

  (2)放电时:Li+从阳极材料(负极)脱嵌,经过电解质嵌入阴极材料(正极),与此同时,相等数量的电子从阳极材料流出,经负极集流体、外部电路和正极的集流体进入阴极材料,从而使正负极分别发生氧化和还原反应。

,如下图

如下图

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图3用于高分辨中子在线检测的锂电池构造装置

,见图

谁在威尼斯2490被黑

  电化学模拟预测锂浓度分布

  另外,作者关注了石墨电极嵌锂再脱锂后,残留在极片中的锂离子浓度,如图7所示,这部分锂造成了容量损失,是不可逆容量。石墨电极前四次放电/充电循环中,残留在石墨电极中的锂量如图8所示,不可逆锂损失主要发生在第一次循环,随后几次循环,残留锂量几乎不再变化。

图6放电过程中极片隔膜和集流体侧嵌入的锂浓度差异

图2钴酸锂电极锂浓度分布模拟结果

图1锂离子电池电化学伪二维(P2D)模型

图1锂离子电池电化学伪二维(P2D)模型

谁在威尼斯2490被黑

图7前4次循环放电容量以及残留的锂的容量

1.

  图4和图5的中子束图谱,可以定量分析锂离子浓度。在放电/充电过程中,虽然倍率很小(C/9),但是还是能够观察到极片靠近集流体和靠近隔膜两侧的锂分布不均匀性,这种差异定量分析如图6所示,靠近隔膜侧锂浓度比集流体侧更高,而且随着嵌锂量增加,差异增大。

  图4是石墨电极片在第一次放电过程中,嵌入电极片中的锂分布。图4a是极片样品及其检测面示意图,图4b是在不同的放电时刻对应的锂浓度分布图谱,图4c是对应时刻的电池的电势演变过程。电极的锂浓度及其分布和电极的电势很好的对应起来了。同样,图5是石墨电极片在第一次充电脱离锂过程中的锂浓度分布和对应时刻的电势。

  电化学模拟预测锂浓度分布

  将伪二维模型扩展,几何模型采用三维结构时,能够计算得到详细的电极材料中锂的分布,如图2所示,钴酸锂电极在不同的SOC荷电状态下锂浓度分布,从中可以看见锂分布的局部不均匀现象。

  正负极材料在充放电过程中脱出或嵌入锂离子,锂浓度分布直接与材料的荷电状态相关,与电极材料的体积膨胀或收缩时的应力和应变密切相关。在锂离子电池极片中,如果知道了锂分布就能获取很多电极反应信息,了解充放电过程,解释电池失效机理。

  锂离子电池的工作原理:

2.

  (2)放电时:Li+从阳极材料(负极)脱嵌,经过电解质嵌入阴极材料(正极),与此同时,相等数量的电子从阳极材料流出,经负极集流体、外部电路和正极的集流体进入阴极材料,从而使正负极分别发生氧化和还原反应。

3.图2钴酸锂电极锂浓度分布模拟结果

  中子衍射在线检测锂浓度分布

4.

  图4是石墨电极片在第一次放电过程中,嵌入电极片中的锂分布。图4a是极片样品及其检测面示意图,图4b是在不同的放电时刻对应的锂浓度分布图谱,图4c是对应时刻的电池的电势演变过程。电极的锂浓度及其分布和电极的电势很好的对应起来了。同样,图5是石墨电极片在第一次充电脱离锂过程中的锂浓度分布和对应时刻的电势。

  另外,作者关注了石墨电极嵌锂再脱锂后,残留在极片中的锂离子浓度,如图7所示,这部分锂造成了容量损失,是不可逆容量。石墨电极前四次放电/充电循环中,残留在石墨电极中的锂量如图8所示,不可逆锂损失主要发生在第一次循环,随后几次循环,残留锂量几乎不再变化。

图2钴酸锂电极锂浓度分布模拟结果

  锂离子电池电化学伪二维(P2D)模型是基于多孔电极理论以及浓溶液理论建立的,如图1所示,考虑了电池内部的实际化学反应过程,包括固相扩散过程、液相扩散及迁移过程、传荷过程、固液相电势平衡过程。采用Butler-Volmer方程描述每个电极上的电化学反应及表面的嵌入与脱出锂过程,采用Fick第二扩散定律来描述锂离子在颗粒内部的扩散过程。若干个描述反应过程的偏微分方程以及相应的边界条件组成模型,在很短的计算时间即可得到反应电池外部特性的充放电曲线,同时还可得到反应内部过程的正负极材料的固相浓度分布和固相电势分布以及电解液的液相浓度分布和固相电势分布等细节问题,具有准确、全面、基于机理等优点。

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  将伪二维模型扩展,几何模型采用三维结构时,能够计算得到详细的电极材料中锂的分布,如图2所示,钴酸锂电极在不同的SOC荷电状态下锂浓度分布,从中可以看见锂分布的局部不均匀现象。

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