在冷热循环过程中对石墨阳极的热力学变化进行光声学监测
Harrison Szeto1, Runqing Yang2, Erick Lawrence3,4
1Department of Chemistry and Biochemistry, University of California Santa Barbara, Santa Barbara, California 93106, United States.
ACS applied materials & interfaces
|December 8, 2025
概括
极端寒冷的暴露会导致离子电池的可逆变化. 研究人员发现,冷循环会影响石墨电极.
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
- 物理 物理学 物理
背景情况:
- 商业离子电池是针对温带条件进行优化的.
- 极端温度会对电池的性能和安全产生负面影响.
- 极低温度对电池的影响尚不清楚.
研究的目的:
- 研究极低温度循环对离子电池的热力学影响.
- 为了描述在冷却温度暴露期间石墨电极的变化.
主要方法:
- 利用现场的瞬态光谱来研究电池电极.
- 为了验证,采用了可变温度同步子X射线衍射.
- 在室温和83K之间进行热循环的离子电池.
主要成果:
- 石墨电极中的声脉冲的飞行时间与电荷状态和温度相关.
- 冷却到冷温度增加了石墨电极的有效模量.
- X射线衍射证实了石墨活性材料的最小体积收缩.
结论:
- 对极低温度的被动暴露会导致离子电池的可逆热力学变化.
- 观察到的变化主要是由于电极弹性特性发生变化.
- 这项研究提供了对极端寒冷条件下的电池行为的见解.
