COMSOL脉冲抑制锂电池枝晶生长模型案例。 模型对比了在间隔、恒电位、脉冲下情况下枝晶生长情况验证了脉冲抑制枝晶生长的现象。![模拟对比图]此处应有枝晶形态对比动图奈何文字只能描述左边恒电位下枝晶张牙舞爪右边脉冲工况下明显老实多了模型核心用到了电化学-形貌耦合。重点看这段枝晶生长速率的定义growth_rate beta*(i_local - i_critical)*exp(-alpha*(phi - phi0)^2)这行代码骚操作在于当局部电流密度ilocal超过临界值icritical才会触发生长指数项又给电势phi加了双重保险。脉冲工况下i_local就像坐过山车长时间低于临界值自然抑制生长。COMSOL脉冲抑制锂电池枝晶生长模型案例。 模型对比了在间隔、恒电位、脉冲下情况下枝晶生长情况验证了脉冲抑制枝晶生长的现象。脉冲参数设置才是精髓t_pulse 0.1; //秒 duty_cycle 0.3; V_pulse if(mod(t,t_cycle)duty_cycle*t_cycle, V_high, V_low);这个占空比控制直接把传统恒电位按在地上摩擦——高电位阶段猛男式脱锂低电位阶段让电解液里的锂离子喘口气重新分布。就像给电池做心肺复苏一紧一松间化解局部堆积。模拟结果显示恒电位工况下枝晶尖端电场强度是脉冲的2.7倍。这数据有意思了说明脉冲就像给枝晶戴了紧箍咒孙猴子再怎么蹦跶也翻不出五指山。更绝的是模型捕捉到了回溶效应——脉冲负压时段枝晶居然往回缩了0.5微米不过模型也有局限性比如没考虑SEI膜动态变化。这时候就要祭出祖传的COMSOL骚操作study createpde(electromagnetic,steadystate); applyBoundaryCondition(study,edge,[3,4],u,pulseBC);这个自定义边界条件能玩出花来下次可以试试叠加高频震荡波说不定能解锁更多姿势。总之脉冲抑制枝晶这招确实靠谱模型跑出来的数据和实验室现象对得上看来锂电池的安全革命又往前拱了一步。