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Propriétés mécaniques de l'électrode

Nombre Parcourir:0     auteur:Éditeur du site     publier Temps: 2023-02-17      origine:Propulsé

Un mécanisme de défaillance commun pour les batteries est le choc mécanique, qui peut endommager les électrodes ou le conteneur du système, entraînant une mauvaise conductivité et électrolyte fuite.Cedever, les propriétés mécaniques des électrodes sont pertinentes au-delà de la résistance aux collisions en raison de leur environnement. En fonction de la fonction standard, l'incorporation des ions dans les électrodes provoque un changement de volume.Un bon exemple est l'électrode en silicium dans une batterie d'ion li-ion , qui s'étend d'environ 300% pendant la lithiation. Ce changement peut entraîner une déformation du réseau cristallin, ce qui entraîne un stress dans le matériau. Le phénomène est très inquiétant car il peut entraîner une fracture des électrodes et une perte de performances. Par conséquent, les propriétés mécaniques sont cruciales pour développer de nouvelles électrodes pour les batteries durables. Une stratégie possible pour mesurer le comportement mécanique des électrodes pendant le fonctionnement est d'utiliser la nanoindentation.Électrode mécanique

La méthode permet une analyse de l'évolution du stress lors des réactions électrochimiques et est un outil précieux pour évaluer les voies possibles pour le couplage du comportement mécanique et de l'électrochimie.Le stress affecte non seulement la morphologie des électrodes, mais affecte également les réactions électrochimiques. Bien que l'ampleur de la force motrice chimique soit généralement plus élevée que l'énergie mécanique, ce n'est pas le cas pour les batteries Li-ion.Une étude du Dr Larchée a établi une relation directe entre la contrainte appliquée et le potentiel chimique de l'électrode. Bien qu'il ignore plusieurs variables, telles que les changements dans les contraintes élastiques, il soustrait l'énergie élastique due à la contrainte du potentiel chimique total.Dans cette équation, μ représente le potentiel chimique et μ ° est sa valeur de référence. T représente la température et K signifie la constante de Boltzmann. Electrode. Le nouveau terme ω est le volume molaire partiel de l'ion dans l'hôte, et σ correspond à la contrainte moyenne ressentie par le système. Une conséquence de cette équation est que la diffusion qui dépend du potentiel chimique peut être affectée par une contrainte supplémentaire , la modification des performances de la cellule. eux, réduisant l'efficacité globale du système.

Autres anodes et cathodes

Dans les tubes à vide ou les semi-conducteurs polarisés (diodes, condensateurs électrolytiques), l'anode est l'électrode positive (+) et la cathode est la négative (-). Les électrons entrent dans l'appareil via la cathode et quittent l'appareil via l'anode. De nombreux appareils ont d'autres électrodes pour contrôler le fonctionnement tel que la base, la porte, la porte de commande.Dans une cellule à trois électrodes, la contre-électrode (également connue sous le nom d'électrode auxiliaire) est uniquement utilisée pour connecter l'électrolyte afin que le courant puisse être appliqué à l'électrode de travail. L'électrode du compteur est généralement composée d'un matériau inerte, tel que un Métal ou graphite noble, pour l'empêcher de se dissoudre.

Des électrodes de soudage

Dans le soudage à l'arc, des électrodes sont utilisées pour effectuer un courant électrique à travers les pièces pour fusionner les deux pièces ensemble. Selon le processus, les électrodes sont soit consommables, telles que le soudage à l'arc métallique à gaz, soit le soudage à l'arc métallique blindé, ou non consommable, tels que le soudage à l'arc de tungstène à gaz. Pour les systèmes CC, l'électrode ou l'électrode peut être la cathode pour le soudage de type remplissage ou l'anode pour les autres processus de soudage.Pour les soudeurs de l'arc AC, l'électrode de soudage n'est pas considérée comme une anode ou une cathode.

Electrodes de courant alternatif

Pour les systèmes électriques utilisant un courant alternatif, une électrode est la connexion entre le circuit et l'objet auquel le courant circule, mais n'est pas désigné comme anode ou cathode car la direction d'écoulement des électrons change périodiquement, généralement plusieurs fois par seconde.

Électrodes chimiquement modifiées

Une électrode chimiquement modifiée est une électrode dont la surface est modifiée chimiquement pour modifier les propriétés physiques, chimiques, électrochimiques, optiques, électriques et de transport de l'électrode. Ces électrodes sont utilisées à des fins avancées dans la recherche et l'enquête



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