锂离子嵌入反应模型

超高倍率精准预测

解耦界面反应与固相扩散动力学，修正传统Butler-Volmer方程在超高倍率下的偏差，实现电极与颗粒尺度的精准充放电预测。

Xiong, Ruoyu · 周孟源 · 李龙辉 · Xu, Jia · 李茂源 · 严波 · Dequn, Li · 张云 · Zhou, Huamin

Energy Storage Materials 2023

技术优势

超高倍率也能测准

时间分辨电位测量间隔1 ms，解耦界面反应与固相扩散，避免传统方法因耦合导致的动力学表征误差。

修正经典动力学方程

发现经典 Butler-Volmer 方程在超高倍率下偏离实际关系，考虑锂离子嵌入的过剩驱动力后建立新模型。

多种材料都适用

仿真表明新模型可准确预测不同活性材料在颗粒和电极尺度的充放电行为。

应用场景

• 锂离子电池：用新模型预测高倍率下电极与颗粒尺度的充放电行为，优化电池设计。
• 电化学与储能：为电化学动力学研究提供解耦测量方法，修正超高倍率下的经典方程。
• 电池管理与集成：将模型嵌入电池仿真软件，提升高倍率工况下电池管理与集成设计精度。