Cyclic steady states in diffusion-induced plasticity with applications to lithium-ion batteries

مواد الکتریکی در باتری های لیتیوم یونی نمونه ای از محیطی هستند که در آن جریان و جریان پلاستیکی توسط انتشار اتم های مهمان ایجاد می شود. در چنین محیطی، تغییر شکل و نفوذ به شدت فرایندهای متصل است. برای طراحی الکترودهای با طول عمر بهبود یافته و بهره وری الکترومکانیکی، بسیار مهم است که بدانیم چگونه پلیتسیون و انتشار در طی چرخه های شارژر شارژر متوالی تکامل می یابد. با توجه به این موارد در این مقاله، این مقاله نتایج کلی برای رفتار زمانبندی پلاستیکی کوپلینگ رسانه با انتشار را در هنگام بارگذاری مجدد سیگنال شیمیایی ارائه می دهد. تحت فرضهای مناسب، ما نشان می دهیم که استرس، نرخ فشار پلاستیکی، پتانسیل شیمیایی و شار اتم های مهمان، به حالت پایدار چرخه ای بستگی دارد که عمدتا مستقل از حالت اولیه است. یک تاکید ویژه بر روی مورد خاصی از زلزله الاستیک است که مطابق با وضعیتی است که فشار پلاستیکی پس از یک تعداد کافی از سیکل ها متوقف می شود. انتظار میرود که شکنندگی الاستیک برای رفتار خستگی و در مورد باتری های لیتیوم یونی مفید باشد برای بهره وری الکتروشیمیایی. ما مشخصه های بارگذاری های شیمیایی مکانیکی را که در آن زلزله کششی رخ می دهد ارائه می کنیم. با تکیه بر این خصوصیات، ما پیشنهاد می کنیم یک روش کلی برای طراحی ساختارها به گونه ای باشد که در رژیم کششی کششی، هر چه که دولت اولیه است، عمل کند. یکی از ویژگی های جذاب روش پیشنهادی این است که تجزیه و تحلیل افزایشی از مسائل پلاستیسیته شدن به طور کامل متصل شده اجتناب شود. نتایج به دست آمده در مورد مسئله مدل یک ذره سیلندر الکترود باتری تحت شارژ سیکل کاربرد دارد. عبارات فرم بسته برای مجموعه ای از نرخ شارژ و دامنه شارژ که برای شکست کششی الاستیسیته رخ می دهد، و همچنین برای حالت های استقامتی متناوب چرخشی، استرس، غلظت لیتیوم و پتانسیل شیمیایی بدست می آید. برخی نتایج برای ذرات کروی نیز ارائه شده است.