Mechanics of electrochemically driven mechanical energy harvesting

مطالعات اخیر نشان داده است که یک سلول الکتروشیمیایی می تواند به صورت مکانیکی فعال شود و انرژی مکانیکی را به انرژی شیمیایی تبدیل کند، در نتیجه یک کلاس جدید از برداشت مصرف انرژی مکانیکی برقی الکتروشیمیایی ایجاد می شود. در اینجا ما یک چارچوب مکانیک عمومی برای توضیح اتصال ترکیب استرس و ارزیابی عملکرد چنین برداشت مصرف انرژی مکانیکی ارائه می دهیم. ما وابستگی عملکردی پتانسیل شیمیایی بارهای بار را بر ترکیب شیمیایی و تغییر شکل مکانیکی بدست آوردیم که ظرفیت و ولتاژ مدار باز را در بر می گیرد. برای یک سلول الکتروشیمیایی مبتنی بر نازک تحت خمش، تجزیه و تحلیل های ما نشان می دهد که ظرفیت آن و ولتاژ مدار باز به مجموعه ای از پارامترهای طراحی، از جمله انحنای کاربردی، ترکیب اولیه و انواع حمل بار (سدیم و یون لیتیوم) بستگی دارد. ما یک مدل سینتیکی را توسعه دادیم که با آن تطبیق پویا تنش و ترکیب در سلول نازک را شبیه سازی کردیم. نتایج ما راهنمایی های اساسی را برای بهینه سازی عملکرد برداشت مصرف انرژی مکانیکی ارائه می دهد.