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COMSOL Multiphysics在锂离子电池中的应用
被引量：
3
1
作者
李校磊
高健
+1 位作者
周伟东
李泓
《储能科学与技术》
CAS
CSCD
北大核心
2024年第2期546-567,共22页
作为一种具有前景的能量存储系统,锂离子电池需要进一步提高能量密度、功率密度、可靠性和循环稳定性,以满足不断增长的大型能源存储、电动汽车和便携式电子设备需求。当前对锂离子电池的实验研究仍然面临多个挑战,这些挑战包括电解液...
作为一种具有前景的能量存储系统,锂离子电池需要进一步提高能量密度、功率密度、可靠性和循环稳定性,以满足不断增长的大型能源存储、电动汽车和便携式电子设备需求。当前对锂离子电池的实验研究仍然面临多个挑战,这些挑战包括电解液的导电性和安全性、高能量负极的沉积-剥离机制的优化、高能量正极的循环电压和容量维持、高电流条件下的界面极化和容量释放,以及在极端电流-温度-针刺条件下的热失控管理等问题。这些问题涉及到电-化-力-热等多个场的耦合作用,需要进行协同优化处理。COMSOL Multiphysics提供了一种可行的工具,通过求解多物理场耦合的连续方程,能够同时考虑载流子浓度、电流密度、电-化学势、温度、应力/应变和几何形态等综合信息的演化。本文概述了该工具在锂离子电池的电解液、负极和正极设计等方面的研究,并聚焦于多场耦合对电池性能的综合影响、多场耦合模拟方法以及理论模拟与实验表征的结合。最后,本文对理论与实验联合研究中的多场和多尺度问题进行了展望。
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关键词
COMSOL
Multiphysics
锂离子电池
多场耦合
模拟计算
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职称材料
题名
COMSOL Multiphysics在锂离子电池中的应用
被引量：
3
1
作者
李校磊
高健
周伟东
李泓
机构
北京化工大学材料科学与工程学院
北京化工大学化学工程学院
中国科学院物理研究所
北京卫蓝新能源科技有限公司
出处
《储能科学与技术》
CAS
CSCD
北大核心
2024年第2期546-567,共22页
基金
国家重点研发计划(2022YFE0202400)
国家自然科学基金(22109005)
+1 种基金
贝斯林智慧教育项目(2022BL039)
北京卫蓝新能源科技有限公司项目。
文摘
作为一种具有前景的能量存储系统,锂离子电池需要进一步提高能量密度、功率密度、可靠性和循环稳定性,以满足不断增长的大型能源存储、电动汽车和便携式电子设备需求。当前对锂离子电池的实验研究仍然面临多个挑战,这些挑战包括电解液的导电性和安全性、高能量负极的沉积-剥离机制的优化、高能量正极的循环电压和容量维持、高电流条件下的界面极化和容量释放,以及在极端电流-温度-针刺条件下的热失控管理等问题。这些问题涉及到电-化-力-热等多个场的耦合作用,需要进行协同优化处理。COMSOL Multiphysics提供了一种可行的工具,通过求解多物理场耦合的连续方程,能够同时考虑载流子浓度、电流密度、电-化学势、温度、应力/应变和几何形态等综合信息的演化。本文概述了该工具在锂离子电池的电解液、负极和正极设计等方面的研究,并聚焦于多场耦合对电池性能的综合影响、多场耦合模拟方法以及理论模拟与实验表征的结合。最后,本文对理论与实验联合研究中的多场和多尺度问题进行了展望。
关键词
COMSOL
Multiphysics
锂离子电池
多场耦合
模拟计算
Keywords
COMSOL Multiphysics
lithium-ion battery
multi-field coupling
simulated calculation
分类号
TK02 [动力工程及工程热物理]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
COMSOL Multiphysics在锂离子电池中的应用
李校磊
高健
周伟东
李泓
《储能科学与技术》
CAS
CSCD
北大核心
2024
3
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