초록: 두꺼운 전극은 일일 그리드 저장에 사용되는 낮은 충전 및 방전 속도(c-rate)에서 좋은 활용도를 달성할 수 있지만, 전기차 및 고정형 저장 산업 전반에 걸친 두꺼운 전극의 상업적 보급은 높은 c-rate에서의 성능에 의해 제한됩니다. 두꺼운 전극에서는 전극의 두께를 통해 리튬 이온 수송을 유도하는 고도로 편극화된 농도 구배가 형성되며, 이로 인해 높은 속도에서 용량 활용도를 제한하는 큰 과전압이 발생합니다. 이 농도 구배 한쪽에서의 고갈은 전지의 제한 전류를 초래하는 것으로 잘 알려져 있습니다. 우리의 모델은 고출력 두꺼운 전극 시스템의 경우 농도 구배의 다른 쪽에서 소금 축적이 리튬 이온 전지에서 사용되는 전통적인 탄산염 전해질의 용해도를 초과할 수 있음을 보여줍니다. 두꺼운 전극으로의 전환을 위해서는 작동 c-rate를 정의할 때 포화와 고갈 현상을 모두 고려하는 것이 중요하며, 두 시나리오에서의 제한 전류에 대한 분석적 표현은 다른 전극-전해질 시스템의 설계를 용이하게 하기 위해 첫 번째 원리에서 유도됩니다.
Hu et al. (Fri,)이 이 질문을 연구했습니다.