固态电解质电池的枝晶生长仿真研究

为了实现固态电解质电池界面上枝晶非线性生长仿真,探索影响枝晶生长稳定性的关键变量,在MOOSE(Multiphysics Object-Oriented Simulation Environment)仿真平台上模型构建了 一种固态电解质电池,将电极与电解质相顺序参数分别设为1与0,使用相场模型对固态电解质电池界面上枝晶生长情况进行了仿真计算.模型考虑了不同过电位与界面各向异性下枝晶生长情况.指出了界面各向异性参数低,数值为0.035时,枝晶生长快但是其余晶核会被抑制.当固态电解质电池过电位较低,数值为-0.4 V时,产生的晶核少而大,所有枝晶的生长都被显著抑制.提出了在实际工况中,应控制固态电解质电池的过电位在一个较小的水平,在制造过程中应提高电解质与电极间的界面质量,从而延缓枝晶生长速度.