SwePub
Sök i LIBRIS databas

  Utökad sökning

onr:"swepub:oai:research.chalmers.se:4c783a07-17a3-45bf-a562-79242cdc83fe"
 

Sökning: onr:"swepub:oai:research.chalmers.se:4c783a07-17a3-45bf-a562-79242cdc83fe" > Effects of lithium ...

Effects of lithium insertion induced swelling of a structural battery negative electrode

Larsson, Carl, 1997 (författare)
Chalmers tekniska högskola,Chalmers University of Technology
Larsson, Fredrik, 1975 (författare)
Chalmers tekniska högskola,Chalmers University of Technology
Xu, Johanna, 1989 (författare)
Chalmers tekniska högskola,Chalmers University of Technology
visa fler...
Runesson, Kenneth, 1948 (författare)
Chalmers tekniska högskola,Chalmers University of Technology
Asp, Leif, 1966 (författare)
Chalmers tekniska högskola,Chalmers University of Technology
visa färre...
 (creator_code:org_t)
2023
2023
Engelska.
Ingår i: Composites Science and Technology. - 0266-3538. ; 244
  • Tidskriftsartikel (refereegranskat)
Abstract Ämnesord
Stäng  
  • Structural battery composites fall under the category multifunctional materials with the ability to simultaneously store electrical energy and carry mechanical load. While functioning as the negative electrode, the carbon fibres also act as mechanical reinforcement. Lithium ion insertion in the carbon fibres is accompanied by a large radial expansion of 6.6 % and an axial expansion of 0.85 % of the fibres. Furthermore, the elastic moduli of the carbon fibres are significantly affected by the insertion of lithium. Current structural battery modelling approaches do not consider these features. In this paper, we investigate the effect of lithium insertion in carbon fibres on the structural electrode mechanical properties by developing a computational model considering finite strains and lithium concentration dependent fibre moduli. The computational model enables representation of morphological change, whereby, features such as internal stress state, homogenized tangent stiffness and effective expansion of the electrode caused by carbon fibre lithiation can be predicted. The adopted finite strain formulation allows for consistent consideration of measurement data at varying state of lithiation. The significance of adopting the finite strain formulation is also shown numerically. Finally, by implementing a novel approach to homogenized stress-free expansion, it is shown that the computed expansion of the structural electrode follows a similar trend to what is observed from experiments.

Ämnesord

TEKNIK OCH TEKNOLOGIER  -- Maskinteknik -- Teknisk mekanik (hsv//swe)
ENGINEERING AND TECHNOLOGY  -- Mechanical Engineering -- Applied Mechanics (hsv//eng)
TEKNIK OCH TEKNOLOGIER  -- Materialteknik -- Kompositmaterial och -teknik (hsv//swe)
ENGINEERING AND TECHNOLOGY  -- Materials Engineering -- Composite Science and Engineering (hsv//eng)
NATURVETENSKAP  -- Fysik -- Den kondenserade materiens fysik (hsv//swe)
NATURAL SCIENCES  -- Physical Sciences -- Condensed Matter Physics (hsv//eng)

Nyckelord

Material modelling
Computational mechanics
Multiscale modelling
Representative volume element (RVE)
Multifunctional composites

Publikations- och innehållstyp

art (ämneskategori)
ref (ämneskategori)

Hitta via bibliotek

Till lärosätets databas

Sök utanför SwePub

Kungliga biblioteket hanterar dina personuppgifter i enlighet med EU:s dataskyddsförordning (2018), GDPR. Läs mer om hur det funkar här.
Så här hanterar KB dina uppgifter vid användning av denna tjänst.

 
pil uppåt Stäng

Kopiera och spara länken för att återkomma till aktuell vy