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
季家磊1
朱孔军1
刘鹏程2
钱国明1
王裕3
刘劲松3
1.南京航空航天大学航空宇航学院,江苏南京,2100162.广州大学机械与电子工程学院,广东广州,5100063.南京航空航天大学材料科学与工程学院,江苏南京,210016
摘要：硅基负极锂离子电池材料因其具有高的理论容量(4200m Ah/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-M n/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.
关键词：锂离子电池硅薄膜负极惰性金属Abaqus磁控溅射
分类号：TM910.2(独立电源技术（直接发电）)
论文发表日期：2017-01-01
在线出版日期：2025-08-15（本平台首次上网日期，不代表文献的发表时间）
页数：9( 19-27 )
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