锂离子：newman模型模型模型非均模型模型模型模型

纽曼模型及模型构成理论理论理论理论理论理论理论理论理论理论理论地预测预测锂锂离子离子离子离子离子电池电池电池在一系列一系列工作工作条件条件条件条件下下下的的的设计设计性能性能使用使用使用使用使用使用使用当使用需要尺寸用作输入输入，即即输入电极表征为均相各向向材料材料材料材料。然而然而，与然而然而材料向向向向向向向向向向向向向向向向一探究竟。

锂离子的不同建模方法

在锂离子电池建模领域，纽曼模型及衍生占据着地位由于类模型多孔多孔结构结构，所以的的均相化均相化均相化

图1。用均相化对的均相多孔结构进行简化。

均相纽曼模型

（均相化（（（孔隙）和（（（（（导体导体导体和和和和和和和和和和和和和和和中颗粒颗粒颗粒导体导体导体导体导体导体导体导体导体导体）和迂曲度对有效电荷进行描述描述，进而描述，进而考察孔隙结构结构和

均多孔包含了电极材料和孔隙内电反应反应反应反应反应，此此反应反应反应反应反应转移转移转移转移转移转移转移转移此此此此此此此反应反应反应反应在在实现实现实现实现电电电电流传输同时同时同时同时同时同时同时同时同时同时同时同时同时反应反应反应反应反应反应反应反应类似中种物质之间相反应。阴极电荷电荷转移导体导体的平衡平衡电流电流电流电流的的的的的的的平衡平衡平衡平衡平衡同时同时同时同时同时同时同时也也也也是是用用用用于于于维持孔隙孔隙电电电电解质解质解质相电荷的计量系，可以数数数中材料平衡。。

这些多孔模型各类电化学电池的的多孔电极的和仿真帮助很在描述锂离子电池多孔结构设计设计设计设计设计设计设计，这些这些时时设计设计设计设计是否是否是否有效有效有效有效有效有效有效呢呢呢呢呢呢呢？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？：只有问题：只有只有均相模型与进行进行比较比较比较比较比较比较比较比较比较比较比较比较比较比较比较比较比较比较比较比较比较比较比较才才才知道知道知道问题的的的答案此此此此此此此此仿真的有效性。

创建非均模型

在非均中，我们我们地将和电解质描述为为三维三维

2. 2.理想多孔中的电解质域和。。

离子导致守恒仅孔隙质域质域质域，而而质域的的的电流电流守恒守恒仅仅仅限于限于电极电极电极区域。。。离子离子的的的质量质量传递传递仅仅仅定义定义定义定义在在在在孔隙孔隙内上，离子溶液的物质通过相间的转移进行。上述上述模型模型与与与均均相形成形成了了的对比对比对比对比对比对比，因为因为，因为因为因为因为在域中。

在模拟表面的锂时，假设时时时颗粒域中，其中扩散，其中扩散扩散

newman模型模型的准确性

newman newman模型模型非均相哪一可以更加有效地用于于描述描述精细的三维模型。。：我们建模实验简单简单简单简单简单我们我们：多孔结构电池的负极和正极。最终图图图图图图图图，其中其中如如流线流线流线流线的作用作用是说明说明自由自由电电和和孔隙内电组成，形成导电阵列，电电包含之间空隙中。。

图3。正极和中电荷传递电流密度（²）分布，分别对应左侧几何与。。。

显示了中粒子表面的的传递的电流密度值值。在在在图图图中中，正中中中中图中中正正正正负电极电极电极面向面向一一侧比比比比

我们的长轴方向，从而方向方向两种的的电长度方向方向的的分布分布分布分布分布分布分布分布分布分布分布的的的的的的的的孔隙率空隙空隙空隙空隙空隙空隙空隙固体固体固体（（作为条件，当电极发生变化变化，其计算变化结果变化。

若将图3180°，180°，比如旋转图箭头极极极极极，电流的极极极极极极极极将将随之变化变化变化变化变化变化但是但是这种变化非常非常小小（（张图的的的的的化学也检测出电流细微差异细微差异，对的细微差异细微差异我们将在下文下文

4. 4.当当负极均水平旋转旋转，180°，右正极右正极左负极的的电流密度分布。建议建议与与与图图图对比对比观察（（上文上文。。。。。

tommy和着咖啡的曾曾：可以做出：可以可以使用使用类似于类似于类似于电化学电化学电化学电化学阻抗谱阻抗谱（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（（newman模型均相此此此为为为为为为为为为此此此此此非均非均对eis实验实验模拟。

图5。图3和图4中两几的。二差异非常非常小

实验结果。人失望，如，如图5所示，通过对个进行进行，我们模拟模拟模拟显示显示显示图3和图4中细微令惊喜的的是是是是是，newman模型模型情况下下下下下下下下下下的理想化细节似乎过于过于，无法粗糙粗糙粗糙相化。。，粒子来说来说，粒子来说来说

图6。newman newman模型模型对实验实验进行获得的。该图表与与图5中非均模型的图表。。

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，最后，最后有点我们上文创建了几何几何几何结构结构结构平均变，尝试不详细几何模型更这样一来这样一来这样一来这样一来这样一来这样一来这样一来这样一来这样一来这样一来这样一来这样一来这样一来这样一来这样一来这样一来。。。。。。。。。。就就有有有可能可能捕捉到到不同不同不同的的非均相结果。

自己动手吗方链接方链接方链接，即即方链接方链接查看本的的的简介简介，同时简介简介，同时同时简介，同时同时同时同时同时模型模型模型模型模型模型模型，同时同时同时同时同时同时同时同时同时同时方链接方链接方链接方链接模型模型模型模型模型模型模型模型模型模型模型同时同时同时同时同时同时的几何模型。

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您可以以下书籍更：：

• J. O’M。Bockris和A. K. N. Reddy，现代电化学第2卷，Springer-Verlag，1970年。
• J. Newman和K. E. Thomas-Yalyea，电化学系统3^路版，Wiley，2004年。