电极-电解质相互作用决定了离子电池的热稳定性
Susmita Sarkar1,2, Avijit Karmakar1, Bairav S Vishnugopi1
1School of Mechanical Engineering, Purdue University, West Lafayette, Indiana 47907, USA. pmukherjee@purdue.edu.
本研究评估了使用锡阳极和酸正极的离子电池 (SIB) 的热安全性. 它根据材料反应和电极-电解质相互作用绘制了细胞水平的热安全图.
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
- 储能 储能 储能 储能 储能 储能
背景情况:
- 离子电池 (SIB) 是用于大规模储能的离子电池的有希望的替代品.
- 确保SIB的热安全性对于其实际应用和广泛采用至关重要.
- 了解物质层次的行为是预测和减轻热失控风险的关键.
研究的目的:
- 为了研究全尺寸离子电池的热安全特性.
- 分析特定阳极和阴极材料的电化学和热反应.
- 为SIBs开发全面的热安全地图.
主要方法:
- 检查了基于微和纳米结构锡 (Sn) 的阳极.
- 研究的和酸 (NVP) 阴极.
- 在电解质系统中评估了材料水平的电化学和热反应.
- 在考虑电极-电解质相互作用的情况下,划出了细胞级热安全图.
主要成果:
- 确定了影响SIB安全性的关键材料级电化学和热特征.
- 建立了材料特性和整体细胞热行为之间的相关性.
- 为SIBs开发预测性热安全地图.
结论:
- SIB的热安全与其构成材料的性能及其相互作用密切相关.
- 材料层次的表征为设计更安全的SIB提供了关键的见解.
- 开发的热安全地图可以指导可靠和安全的大规模离子电池系统的开发.
更多相关视频
10:03Characterization of Electrode Materials for Lithium Ion and Sodium Ion Batteries Using Synchrotron Radiation Techniques
Published on: November 11, 2013
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
相关概念视频
Ionic Strength: Effects on Chemical Equilibria
In this solution, the primary...
Ionic Bonds
When atoms gain or lose electrons to achieve a more stable electron configuration they form ions. Ionic bonds are electrostatic attractions between ions with opposite charges. Ionic compounds are rigid and brittle when solid and may dissociate into their constituent ions in water. Covalent compounds, by contrast, remain intact unless a chemical reaction breaks them.
Opposing Charges Hold Ions Together in Ionic Compounds
Ionic bonds are reversible electrostatic interactions between ions...
Electrolysis
Trends in Lattice Energy: Ion Size and Charge
Ionic Bonding and Electron Transfer
Electrolyte and Nonelectrolyte Solutions
