锂电池LixC6偏摩尔体积和弹性性质的分子动力学模拟

作者：姬祥; 郭战胜; 宋亦诚; 张俊乾

来源：力学季刊, 2014, 35(02): 171-179.

DOI：10.15959/j.cnki.0254-0053.2014.02.011

• 分子动力学
• LixC6
• 偏摩尔体积
• 弹性常数
• 杨氏模量

采用分子动力学方法,建立包含库仑力的LixC6晶体模型,在应变控制加载的边界条件下,准静态数值模拟石墨嵌锂结构的变形行为,计算了300K温度下锂离子电池阳极材料LixC6的偏摩尔体积和弹性性质,给出了达到弛豫平衡时的LiC6、LiC12和LiC18的分子动力学可视化图像,显示了LixC6晶体的微观结构,表明了锂电池在充放电过程中分别在不同的时间达到阶段稳定结构.研究表明,LixC6体系的偏摩尔体积为常数,LiC6、LiC12和LiC18具有不同的弹性常数,除C11外其余弹性常数随LixC6嵌锂浓度的增大而增加.研究结果为锂电池电极变形的连续尺度模型研究提供了基础数据.

• 单位
  上海市应用数学和力学研究所; 上海大学