典型化学电池中的结构变形测试技术与力－电化学耦合实验平台

项目名称： 典型化学电池中的结构变形测试技术与力－电化学耦合实验平台

项目编号： No.11372217

项目类型： 面上项目

立项/批准年度： 2013

项目学科： 数理科学和化学

项目作者： 亢一澜

作者单位： 天津大学

项目金额： 136万元

中文摘要： 锂离子电池是一种典型的化学电池，在绿色能源与信息工程中具有重要应用，但存在着电化学过程中锂离子扩散所引发的结构变形与失效等力学问题。本申请拟针对锂离子化学电池中的力－电化学耦合问题开展实验力学测试技术研究与综合实验测试平台研制。主要包括开发高精度的光力学测试技术，研究可以探测分子结构信息及与变形关联的光谱力学测量技术，建立可实时记录的测试系统，测量因锂离子嵌入与脱出所引发的晶格结构变形信息与应力演化；研制带有石英光学窗口的模拟化学电池实验装置并与上述光测技术和光谱技术整合，通过对力-电/化学过程的控制，实现电池微结构力学响应的在线原位测量以及对实验参数的数字化表征，得到电极材料宏观尺度/微观尺度/时间尺度三者协同的实验信息。通过实验研究，增进对力-电化学耦合的微观机制和基本规律的认识，为相应化学电池材料的力学性能研究提供多尺度的原位的精细定量的综合实验测试平台。

中文关键词： 力-电化学耦合原位平台；多尺度实验力学技术；力学响应；耦合机制；锂离子电池

英文摘要： Lithium-ion battery is a typical chemical battery and there are some mechanical problems for the structure deformation and failure in the electrochemical process of lithium-ion diffusion. In this application, the experimental mechanics testing technology

英文关键词： Mechano-electro-chemical coupling platforms；Multi-scale experimental mechanics technology；Mechanical responses；Coupling mechanism；Lithium-ion battery