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锂离子电池石墨负极微结构数值重建及特征化分析
被引量：
7
1
作者
何绍阳
曾建邦
蒋方明
《无机材料学报》
SCIE
EI
CAS
CSCD
北大核心
2015年第9期906-912,共7页
实际锂离子电池石墨负极由鳞片状石墨层叠而成,具有明显的各向异性。本文基于椭球颗粒的模拟退火法对其进行三维微结构数值重建。重建微结构乃三相(孔或电解液、石墨和固体添加物)复合结构,很好地再现了实际电极各向异性特征。对重构电...
实际锂离子电池石墨负极由鳞片状石墨层叠而成,具有明显的各向异性。本文基于椭球颗粒的模拟退火法对其进行三维微结构数值重建。重建微结构乃三相(孔或电解液、石墨和固体添加物)复合结构,很好地再现了实际电极各向异性特征。对重构电极进行特征化分析,得到了电极内固/孔相的连通率、比表面积以及孔径分布等信息;发现石墨颗粒尺寸对电极特性有重要的影响:椭球形石墨颗粒尺寸越大,则重建微结构的平均孔径越大,比表面积越小;相对于赤道半径,椭球颗粒的极半径对重建电极特性的影响更为明显。
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关键词
锂离子电池
石墨负极
微结构重建
模拟退火法
椭球颗粒
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职称材料
LiCoO2电池正极微结构重构及有效传输系数预测
被引量：
4
2
作者
吴伟
蒋方明
曾建邦
《物理化学学报》
SCIE
CAS
CSCD
北大核心
2013年第11期2361-2370,共10页
采用Monte Carlo方法重构了LiCoO2电池正极的三维微结构,重构单元的特征尺寸为几十纳米量级,从而得到了明确区分活性材料、固体添加物以及孔相(电解液)的微结构.通过对重构电极的特征化分析,得到了微结构中特定相的连通性和扭曲率、组...
采用Monte Carlo方法重构了LiCoO2电池正极的三维微结构,重构单元的特征尺寸为几十纳米量级,从而得到了明确区分活性材料、固体添加物以及孔相(电解液)的微结构.通过对重构电极的特征化分析,得到了微结构中特定相的连通性和扭曲率、组分体积分数的空间分布、比表面积、孔径分布等特征信息.采用D3Q15格子Boltzmann模型(LBM)计算了该重构电极的有效热导率、电解液(或固相)的有效传输系数.同时发现,与随机行走方法以及Bruggemann关系式计算获得的扭曲率数值相比,LBM预测值更可靠.
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关键词
锂离子电池孔尺度模型
微结构重建
MONTE
CARLO方法
特征化
扭曲率
有效传输系数
格子BOLTZMANN方法
随机行走方法
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职称材料
LiCoO2电池正极三维微结构的Monte Carlo重构及特征化
被引量：
4
3
作者
吴伟
蒋方明
+3 位作者
陈治
汪颖
赵丰刚
曾毓群
《无机材料学报》
SCIE
EI
CAS
CSCD
北大核心
2013年第11期1243-1247,共5页
对复合电极介观微结构采用实验以及数值方法进行重构是开发锂离子电池孔尺度模型的基础和前提。本文采用Monte Carlo方法重构了LiCoO2电池正极的三维微结构,重构单元的特征尺寸为纳米量级,从而得到了明确区分活性材料、固体添加物以及孔...
对复合电极介观微结构采用实验以及数值方法进行重构是开发锂离子电池孔尺度模型的基础和前提。本文采用Monte Carlo方法重构了LiCoO2电池正极的三维微结构,重构单元的特征尺寸为纳米量级,从而得到了明确区分活性材料、固体添加物以及孔相(电解液)的微结构,随后对重构电极进行了特征化分析,得到了微结构的连通性、比表面积等特征信息,并采用D3Q15 LBM模型计算了重构电极的有效热导率、电解液(或固相)的有效传输系数,电解液或固相的扭曲率。重建电极与实际电极的孔隙率、组分体积分数、相关函数等重要统计特性相一致。LB数值结果说明了有效传输参数与电极微构型的密切相关性。
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关键词
孔尺度模型
微结构重建
MONTE
Carlo
扭曲率
有效物性
格子BOLTZMANN
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职称材料
题名
锂离子电池石墨负极微结构数值重建及特征化分析
被引量：
7
1
作者
何绍阳
曾建邦
蒋方明
机构
中国科学院广州能源研究所先进能源系统实验室
中国科学院大学
出处
《无机材料学报》
SCIE
EI
CAS
CSCD
北大核心
2015年第9期906-912,共7页
基金
国家自然科学基金(51206171)
广州市科技计划项目(y409zc1001)
中国科学院"百人计划"项目~~
文摘
实际锂离子电池石墨负极由鳞片状石墨层叠而成,具有明显的各向异性。本文基于椭球颗粒的模拟退火法对其进行三维微结构数值重建。重建微结构乃三相(孔或电解液、石墨和固体添加物)复合结构,很好地再现了实际电极各向异性特征。对重构电极进行特征化分析,得到了电极内固/孔相的连通率、比表面积以及孔径分布等信息;发现石墨颗粒尺寸对电极特性有重要的影响:椭球形石墨颗粒尺寸越大,则重建微结构的平均孔径越大,比表面积越小;相对于赤道半径,椭球颗粒的极半径对重建电极特性的影响更为明显。
关键词
锂离子电池
石墨负极
微结构重建
模拟退火法
椭球颗粒
Keywords
lithium-ion battery
graphite anode
microstructure reconstruction
simulated annealing method
ellipsoid particles
分类号
TQ174 [化学工程—陶瓷工业]
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职称材料
题名
LiCoO2电池正极微结构重构及有效传输系数预测
被引量：
4
2
作者
吴伟
蒋方明
曾建邦
机构
中国科学院广州能源研究所先进能源系统实验室
中国科学院大学
出处
《物理化学学报》
SCIE
CAS
CSCD
北大核心
2013年第11期2361-2370,共10页
基金
国家自然科学基金(51206171)
中科院“百人计划”资助项目~~
文摘
采用Monte Carlo方法重构了LiCoO2电池正极的三维微结构,重构单元的特征尺寸为几十纳米量级,从而得到了明确区分活性材料、固体添加物以及孔相(电解液)的微结构.通过对重构电极的特征化分析,得到了微结构中特定相的连通性和扭曲率、组分体积分数的空间分布、比表面积、孔径分布等特征信息.采用D3Q15格子Boltzmann模型(LBM)计算了该重构电极的有效热导率、电解液(或固相)的有效传输系数.同时发现,与随机行走方法以及Bruggemann关系式计算获得的扭曲率数值相比,LBM预测值更可靠.
关键词
锂离子电池孔尺度模型
微结构重建
MONTE
CARLO方法
特征化
扭曲率
有效传输系数
格子BOLTZMANN方法
随机行走方法
Keywords
Pore-scale modeling to lithium-ion battery
Microstructure reconstruction
Monte Carlo approach
Characterization
Tortuosity
Effective transport coefficient Lattice Boltzmann method： Random walk method
分类号
TM912 [电气工程—电力电子与电力传动]
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职称材料
题名
LiCoO2电池正极三维微结构的Monte Carlo重构及特征化
被引量：
4
3
作者
吴伟
蒋方明
陈治
汪颖
赵丰刚
曾毓群
机构
中国科学院广州能源研究所
ATL东莞新能源公司
出处
《无机材料学报》
SCIE
EI
CAS
CSCD
北大核心
2013年第11期1243-1247,共5页
基金
中科院“百人计划”项目~~
文摘
对复合电极介观微结构采用实验以及数值方法进行重构是开发锂离子电池孔尺度模型的基础和前提。本文采用Monte Carlo方法重构了LiCoO2电池正极的三维微结构,重构单元的特征尺寸为纳米量级,从而得到了明确区分活性材料、固体添加物以及孔相(电解液)的微结构,随后对重构电极进行了特征化分析,得到了微结构的连通性、比表面积等特征信息,并采用D3Q15 LBM模型计算了重构电极的有效热导率、电解液(或固相)的有效传输系数,电解液或固相的扭曲率。重建电极与实际电极的孔隙率、组分体积分数、相关函数等重要统计特性相一致。LB数值结果说明了有效传输参数与电极微构型的密切相关性。
关键词
孔尺度模型
微结构重建
MONTE
Carlo
扭曲率
有效物性
格子BOLTZMANN
Keywords
pore-scale model
microstructure reconstruction
Monte Carlo
tortuosity
effective physical properties
lattice Boltzmann method
分类号
TQ174 [化学工程—陶瓷工业]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
锂离子电池石墨负极微结构数值重建及特征化分析
何绍阳
曾建邦
蒋方明
《无机材料学报》
SCIE
EI
CAS
CSCD
北大核心
2015
7
在线阅读
下载PDF
职称材料
2
LiCoO2电池正极微结构重构及有效传输系数预测
吴伟
蒋方明
曾建邦
《物理化学学报》
SCIE
CAS
CSCD
北大核心
2013
4
在线阅读
下载PDF
职称材料
3
LiCoO2电池正极三维微结构的Monte Carlo重构及特征化
吴伟
蒋方明
陈治
汪颖
赵丰刚
曾毓群
《无机材料学报》
SCIE
EI
CAS
CSCD
北大核心
2013
4
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职称材料
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