锂离子电池硅薄膜电极充电膨胀的有限元仿真及其实验验证（英文）

Affiliation of Author(s):航空学院

Journal:电池工业

Key Words:锂离子电池;硅薄膜负极;惰性金属;Abaqus;磁控溅射;

Abstract:硅基负极锂离子电池材料因其具有高的理论容量(4200mAh/g)而成为最有希望的高容量负极材料之一。但硅负极在充放电过程中的体积效应,将引起电极材料粉化以及循环性能变差。为解决上述问题,将硅与惰性过渡金属材料复合,过渡金属充当体积效应的缓冲层。本文利用有限元软件abaqus对比了三种不同的硅薄膜材料(Si/Si-Mn/Si-Zr)。通过磁控溅射方法制备了上述三种硅薄膜材料,并对其进行了SEM、XRD、循环性能等测试,实验得出的结论与仿真结果一致,加入的过渡金属材料有利于缓解体积效应,且Mn材料的缓解效应更强。

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Date of Publication:2017-12-25

Co-author:季家磊,刘鹏程,钱国明,王裕,Liu Jinsong

Correspondence Author:Kongjun Zhu

Date of Publication:2017-12-25