Stein, Peter ; Vrankovic, Dragoljub ; Graczyk-Zajac, Magdalena ; Riedel, Ralf ; Xu, Bai-Xiang (2017)
A model for diffusion and immobilization of Lithium in SiOC nanocomposite anodes.
In: JOM, 69 (9)
doi: 10.1007/s11837-017-2430-7
Artikel, Bibliographie
Kurzbeschreibung (Abstract)
In order to simulate the diffusion of Li ions in SiOC nanocomposites, we developed a reaction-diffusion model for multiphase materials. This model extends existing models for single-phase diffusion through consideration of the ion transport across material interfaces. In each phase, this model regards mobile and immobilized ions together with the irreversible trapping process. The behavior of material interfaces is incorporated using a Butler-Volmer reaction kinetics model. The model is verified using a simple two-phase benchmark on a square domain. Simulations of the coupled diffusion in a random microstructure show a stalling effect, whereby the immobilization process effectively stops the diffusion of mobile ions during the first stages of intercalation.
| Typ des Eintrags: | Artikel |
|---|---|
| Erschienen: | 2017 |
| Autor(en): | Stein, Peter ; Vrankovic, Dragoljub ; Graczyk-Zajac, Magdalena ; Riedel, Ralf ; Xu, Bai-Xiang |
| Art des Eintrags: | Bibliographie |
| Titel: | A model for diffusion and immobilization of Lithium in SiOC nanocomposite anodes |
| Sprache: | Englisch |
| Publikationsjahr: | 26 Juni 2017 |
| Titel der Zeitschrift, Zeitung oder Schriftenreihe: | JOM |
| Jahrgang/Volume einer Zeitschrift: | 69 |
| (Heft-)Nummer: | 9 |
| DOI: | 10.1007/s11837-017-2430-7 |
| URL / URN: | https://doi.org/10.1007/s11837-017-2430-7 |
| Kurzbeschreibung (Abstract): | In order to simulate the diffusion of Li ions in SiOC nanocomposites, we developed a reaction-diffusion model for multiphase materials. This model extends existing models for single-phase diffusion through consideration of the ion transport across material interfaces. In each phase, this model regards mobile and immobilized ions together with the irreversible trapping process. The behavior of material interfaces is incorporated using a Butler-Volmer reaction kinetics model. The model is verified using a simple two-phase benchmark on a square domain. Simulations of the coupled diffusion in a random microstructure show a stalling effect, whereby the immobilization process effectively stops the diffusion of mobile ions during the first stages of intercalation. |
| Fachbereich(e)/-gebiet(e): | 11 Fachbereich Material- und Geowissenschaften 11 Fachbereich Material- und Geowissenschaften > Materialwissenschaft 11 Fachbereich Material- und Geowissenschaften > Materialwissenschaft > Fachgebiet Disperse Feststoffe 11 Fachbereich Material- und Geowissenschaften > Materialwissenschaft > Fachgebiet Mechanik Funktionaler Materialien |
| Hinterlegungsdatum: | 07 Jun 2017 08:27 |
| Letzte Änderung: | 26 Jan 2024 09:21 |
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