能量存储中多物理场耦合研究

能量存储中多物理场耦合研究

近年来，对于改进能量存储装置的需求日益增加，目的在于改善装置的性能（能量和功率）、安全性和可靠性，该装置主要用于车辆电气化和可再生能源集成以及电网的存储。这些能量存储装置的共同点在于它们都是由混合功能材料组成的复杂动态系统。这些材料支持多种耦合的物理化学过程，包括电极和电解质中电子和离子的扩散、电化学反应、相变反应，以及多孔电极中应力的产生。因此，这种电化学能量存储装置的性能和寿命由集成不同时间和长度方法的大规模多尺度计算得出。对用于车辆电气化、可再生能源集成和电网存储的电化学能量存储装置的持续改进取决于对多尺度、多物理场过程的理解程度。数值模拟、机械性能研究、热电化学反应中的特性研究，对于多物理场耦合的研究起着重要作用。美国机械工程师协会的电化学能源转换和存储技术委员会组织了一个关于最新能源存储挑战的研讨会。讨论了与能量存储设备多物理耦合相关的几个关键问题：①锂离子化学的机遇与挑战（如Li空气和Li-S）；②耦合电化学、热物理学和机械物理学；③跨越长度尺度的物理过程建模和表征；④中尺度模式下物理学领域的微观结构-传输-化学作用。

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

编译：马晓宇