Analytical model for crack propagation in spherical nano electrodes of lithium-ion batteries

برای درک مکانیزم انتشار ترک در مواد نانو الکترودهای به دلیل تغییرات غلظت لیتیوم در طول دوام چرخش شارژ، یک مدل تحلیلی بر اساس تکامل استرس ناشی از انتشار و انتشار ترک در یک الکترودهای ذره ای کروی در طول انتقال فاز توسعه داده شده است. در مدل، اثر تحول فاز در تغییرات غلظت، تکامل استرس و عدم قطع تنش روشن است. علاوه بر این، یافته شده است که جهش های تمرکز منجر به اختلال استرس هوپ، که می تواند منجر به ترک در رابط شود. سپس فاکتور شدت تنش از طریق الکترودهای شکست خورده بین نانالی در طول شارژ گالواناستاتیک استخراج می شود. فاکتورهای شدت تنش به دست آمده نشان می دهد که کروی رابطی هنگامی که فاکتور شدت تنفس کمتر از سختی شکست مواد الکترودی در طول لیتیاسیون نیست، گسترش نیافت. بدیهی است که نمودار معیار مکانیک شکست با اندازه الکترودهای نانوذرات و تراکم جاری وارد شده است. مدل حاضر ممکن است برای کمک به طراحی ساختاری برای الکترود در باتری های یون لیتیوم استفاده شود.