Análisis de fractura de modo mixto de un electrodo de Si con patrón durante la litización/delitización
Autores: Gwak, Yunki; Han, Jang-Woo
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2024
Acceso abierto
Artículo científico
2024
Análisis de fractura de modo mixto de un electrodo de Si con patrón durante la litización/delitización
Categoría
Matemáticas
Subcategoría
Matemáticas generales
Palabras clave
Degradación mecánica
Si con patrón
Inicio de grietas
Litización
Desprendimiento
Velocidad de carga/descarga
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 40
Citaciones: Sin citaciones
Investigamos la degradación mecánica del Si con patrón basado en teoría de deformación grande y falla de modo mixto. Se encontró que el desprendimiento del Modo I en el centro del Si aumenta repentinamente y conduce a la iniciación de grietas durante las primeras etapas de la litación. La grieta generada se propaga hacia la superficie e impide la difusión de Li, aumentando así la inhomogeneidad de Li dentro del Si. Durante la delitación, se produce muy poco desprendimiento de Modo I y Modo II cerca del centro del Si con patrón; sin embargo, tanto el Modo I como el Modo II se desarrollan considerablemente en la superficie. Además, se consideran los efectos de la tasa de carga/descarga. Un estado de carga muy bajo induce la iniciación de grietas en el centro del Si, independientemente de la tasa de carga. La tasa de carga/descarga está correlacionada con la longitud total de grieta, que es directamente proporcional a la tasa de carga. Basándonos en nuestros resultados de simulación, proponemos una nueva forma del Si con patrón con un agujero para mejorar la estabilidad mecánica. El agujero evita el crecimiento de grietas al liberar el estrés interno, y el desprendimiento del Modo I en el centro del Si con patrón se vuelve significativamente menor, con aumentos mucho más lentos durante la litación.
Descripción
Investigamos la degradación mecánica del Si con patrón basado en teoría de deformación grande y falla de modo mixto. Se encontró que el desprendimiento del Modo I en el centro del Si aumenta repentinamente y conduce a la iniciación de grietas durante las primeras etapas de la litación. La grieta generada se propaga hacia la superficie e impide la difusión de Li, aumentando así la inhomogeneidad de Li dentro del Si. Durante la delitación, se produce muy poco desprendimiento de Modo I y Modo II cerca del centro del Si con patrón; sin embargo, tanto el Modo I como el Modo II se desarrollan considerablemente en la superficie. Además, se consideran los efectos de la tasa de carga/descarga. Un estado de carga muy bajo induce la iniciación de grietas en el centro del Si, independientemente de la tasa de carga. La tasa de carga/descarga está correlacionada con la longitud total de grieta, que es directamente proporcional a la tasa de carga. Basándonos en nuestros resultados de simulación, proponemos una nueva forma del Si con patrón con un agujero para mejorar la estabilidad mecánica. El agujero evita el crecimiento de grietas al liberar el estrés interno, y el desprendimiento del Modo I en el centro del Si con patrón se vuelve significativamente menor, con aumentos mucho más lentos durante la litación.