能量存儲中多物理場耦合研究

能量存儲中多物理場耦合研究

近年來，對于改進能量存儲裝置的需求日益增加，目的在于改善裝置的性能（能量和功率）、安全性和可靠性，該裝置主要用于車輛電氣化和可再生能源集成以及電網的存儲。這些能量存儲裝置的共同點在于它們都是由混合功能材料組成的復雜動態系統。這些材料支持多種耦合的物理化學過程，包括電極和電解質中電子和離子的擴散、電化學反應、相變反應，以及多孔電極中應力的產生。因此，這種電化學能量存儲裝置的性能和壽命由集成不同時間和長度方法的大規模多尺度計算得出。對用于車輛電氣化、可再生能源集成和電網存儲的電化學能量存儲裝置的持續改進取決于對多尺度、多物理場過程的理解程度。數值模擬、機械性能研究、熱電化學反應中的特性研究，對于多物理場耦合的研究起著重要作用。美國機械工程師協會的電化學能源轉換和存儲技術委員會組織了一個關于最新能源存儲挑戰的研討會。討論了與能量存儲設備多物理耦合相關的幾個關鍵問題：①鋰離子化學的機遇與挑戰（如Li空氣和Li-S）；②耦合電化學、熱物理學和機械物理學；③跨越長度尺度的物理過程建模和表征；④中尺度模式下物理學領域的微觀結構-傳輸-化學作用。

刊名：Journal of Electroch- emical Energy Conversion and Storage（英）

刊期：2016年第13期

作者：Partha P.Mukherjee et al

編譯：馬曉宇