Efecto de los coeficientes de interacción iónica, solvente y térmica en la tensión de la batería

Área de la Ciencia:

• La electroquímica
• Ciencias de los materiales
• Almacenamiento de energía

Sus antecedentes:

• Las capacidades mejoradas de carga y descarga son vitales para la adopción de baterías de iones de litio en el transporte sostenible y el almacenamiento de energía.
• Los datos precisos sobre el estado interno de las celdas son esenciales para desarrollar modelos de baterías eficaces.
• Los modelos existentes a menudo carecen de un conjunto completo de coeficientes de transporte para efectos de polarización complejos.

Objetivo del estudio:

• Informar un conjunto completo de coeficientes de transporte para modelar la concentración y la polarización de la temperatura en electrolitos ternales de baterías de iones de litio.
• Investigar el impacto del potencial químico y los gradientes de temperatura en el rendimiento de la batería.
• Para permitir un modelado más preciso y la comprensión del comportamiento de la batería.

Principales métodos:

• Derivación y notificación de un conjunto completo de coeficientes de transporte.
• Se incluyen los efectos del potencial químico y los gradientes de temperatura.
• Análisis de las contribuciones de voltaje de las pérdidas de sal, disolvente y ohmic.

Principales resultados:

• Información por primera vez de un conjunto completo de coeficientes de transporte para electrolitos ternários.
• Demostrar que las contribuciones de voltaje de polarización de sales y disolventes son comparables a las pérdidas ómicas.
• Cuantificación de los efectos de polarización térmica significativos, incluidos los nuevos coeficientes de Soret y Seebeck.

Conclusiones:

• El modelado preciso de la batería requiere tener en cuenta los efectos de concentración y polarización de temperatura.
• Los coeficientes de transporte comunicados son cruciales para mejorar el rendimiento y la comprensión de las baterías de iones de litio.
• El marco de análisis desarrollado es aplicable a una gama más amplia de sistemas electroquímicos.