高速率的鋰離子交換需要更多的能量和更快速的充電,從而對電極產生大量的壓力和應力,最終導致性能衰退。目前為止,對于電池電極中的電化學壓力和應力行為的系統研究并不多見。
有鑒于此,Tavassol等人報道了一種全新的技術,通過計算原位壓力和應力協調的電化學剛度來檢測電極的化學-力學響應。

圖1.電化學剛度計算方法

圖2.壓力和應力的協同檢測和電化學剛度的計算
研究表明,電池循環(huán)過程中,隨著不同石墨-鋰插層化合物的生成,電化學剛度發(fā)生巨大改變。壓力和鋰化/脫鋰速率成正比,應力和容量成正比,和速率成反比。
總之,這項電化學剛度實驗為鋰離子電池的性能衰退研究提供了新的視角!

圖3. 壓力和應力的非同步發(fā)展

圖4.電勢掃描速率對石墨電極壓利和應力的影響
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