锂离子电池电极的压力和应力研究

高速率的锂离子交换需要更多的能量和更快速的充电，从而对电极产生大量的压力和应力，最终导致性能衰退。目前为止，对于电池电极中的电化学压力和应力行为的系统研究并不多见。

有鉴于此，Tavassol等人报道了一种全新的技术，通过计算原位压力和应力协调的电化学刚度来检测电极的化学-力学响应。



图1.电化学刚度计算方法



图2.压力和应力的协同检测和电化学刚度的计算

研究表明，电池循环过程中，随着不同石墨-锂插层化合物的生成，电化学刚度发生巨大改变。压力和锂化/脱锂速率成正比，应力和容量成正比，和速率成反比。

总之，这项电化学刚度实验为锂离子电池的性能衰退研究提供了新的视角!



图3. 压力和应力的非同步发展



图4.电势扫描速率对石墨电极压利和应力的影响