Effect of stress on the growth of solid electrolyte interphase films of silicon anodes and capacity fade
Abstract
锂离子电池由于其高能量密度、无记忆效应、低自放电率以及长循环寿命等优点，在储能领域得到了广泛应用。然而，电池老化问题，特别是电池负极固体电解质界面膜（SEI膜）的形成及其持续生长，是导致电池容量衰退的重要原因之一。本研究聚焦于SEI膜生长过程中的力化双向耦合效应，以硅负极为研究对象，通过构建考虑电极颗粒体积膨胀与SEI膜动态生长的力化耦合模型，探讨充放电过程中硅负极颗粒膨胀与SEI膜生成副反应动力学之间的相互作用机制。研究表明，应力增大了副反应电流密度，加速SEI膜生长，从而加剧电池容量衰退。此外，计算结果显示，在颗粒不开裂的前提下，增大硅颗粒半径与降低电池放电深度可有效提高电池容量保持率。本研究为高性能锂离子电池的设计提供了理论指导。
Fields of Study & Subjects
Advancements in Battery Materials
Advanced Battery Technologies Research
Advanced Battery Materials and Technologies
Publication details
- Journal / source
- Acta Physica Sinica
- Volume
- 75
- Issue
- 7
- Publication date
- 1 January 2026