在冷-解温度波动期间的合体阳极降解
Xunkai Chen1, Kelsey B Hatzell2,3
1Department of Chemical and Biological Engineering, Princeton University, Princeton, New Jersey 08540, United States.
ACS applied materials & interfaces
|May 29, 2024
概括
具有高孔径的电池电极在结解周期期间加速电解质结晶. 这导致压力增加,材料损失,并在太空应用中减少电池寿命.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 电化学 电化学 电化学
- 太空工程 太空工程
背景情况:
- 太空电池面临极端的温度波动,导致电解质相变 (液体-固体-液体).
- 电解质溶剂和盐成分会在这些温度波动期间影响结晶.
- 了解氧化石墨阳极在冷解条件下的降解对于太空任务至关重要.
研究的目的:
- 研究电极孔内的压力增加对阳极降解的影响.
- 在氧化石墨阳极中分析冷解动态.
- 确定电极多孔度如何影响电解质结晶和电池性能.
主要方法:
- 在氧化石墨烯酸阳极上模拟冷解周期.
- 在多孔电极结构内分析电解质结晶.
- 电极孔隙与产生压力和材料降解的相关性.
主要成果:
- 较高的电极多孔度增加了核化位点的密度,用于电解质结晶.
- 在结阶段,毛孔内的压力积累.
- 观察到高孔度电极的活性物质损失和周期寿命缩短.
结论:
- 在温度波动下,电解质在多孔电极中的结晶会导致有害的压力积累.
- 高孔隙度通过促进结晶和压力加剧电池降解.
- 电极设计必须考虑孔隙性,以提高电池在极端环境中的耐用性.
更多相关视频
10:41The Effect of Charging and Discharging Lithium Iron Phosphate-graphite Cells at Different Temperatures on Degradation
Published on: July 18, 2018
15.5K
11:25Identification and Quantification of Decomposition Mechanisms in Lithium-Ion Batteries; Input to Heat Flow Simulation for Modeling Thermal Runaway
Published on: March 7, 2022
4.5K
