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应用说明—电池材料的纳米力学性质对电池性能的意义

2024-05-06 19:03

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电池的应用极为广泛,其通常以电化学反应池的形式为各类装置供电。电池内在失效和劣化对电池性能有重大影响,而其机制依赖于不同组成材料之间的电化学反应和纳米力学相互作用。下一代电池要求高能量密度和高充放电倍率(C-rate,充放电速率的一种衡量标准),为此,业界在新材料、制造工艺和集成工艺等方面做出了巨大努力,以优化电池在更宽温度范围内的性能[1]。为了提高良率并扩大生产规模,了解电池的失效模式及其根本原因至关重要。典型的电池失效模式可分为三类:力学失效、热失效和电气失效。 电池制造 典型的电池制造流程包括原料准备、浆料混合、涂布、压延、分切、堆叠和封装等步骤,如图1所示。在整个流程中,纳米压痕技术可用于以下多种测量: 正极浆料颗粒的压缩强度(直径 1-20 微米) 粘结剂材料的复模量 正极复合材料涂层的压痕硬度和模量 固态电解质的压痕硬度和模量 负极涂层的压痕硬度和模量 叠层结构的断裂韧性和压痕开裂测试

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