مواد الکترود از سیلیکون، قلع مانند به دلیل چگالی ظرفیت آنها بیش از مواد الکترود باتری یون لیتیوم می شود، اما مواد مبتنی بر مکانیک در طول شارژ و دشارژ است که اغلب توسط حجم زیادی از تغییر شکل همراه است، در حالت استرس بالا و در نتیجه، و منجر به تخریب ساختار الکترود و سایر مسائل می شود که به طور جدی بر طول عمر باتری های لیتیوم یون تاثیر می گذارد.
به منظور به درستی طراحی ساختار الکترود، ساختار جلوگیری از مشکلات آسیب مکانیکی ممکن است بوجود می آیند، لازم است برای ایجاد نیروی از مواد الکترود در طول شارژ و دشارژ از - - جفت شیمیایی رابطه سازنده عمل مشترک به دست آمده با اندازه گیری در آزمایش درجا و فرمول سنگی است مواد الکترود در طول شارژ و تحولات تنش تخلیه. اما، این روش متکی بر ضخامت فیلم باید بسیار کوچکتر از ضخامت بستر شود، تغییر ضخامت فیلم در طول تغییر شکل قابل اغماض است، یک چسبندگی خوب بین فیلم بستر و مانند سه فرض، باتری های با کارایی بالا برای پاسخگویی به این شرایط سخت است.
برای حل این مشکل، آزمایشگاه های کلیدی دولت مکانیک غیر خطی، موسسه تیم تحقیقاتی مکانیک قدرت بر اساس - برق - نظریه جفت شیمیایی، توسعه یک روش المان محدود با دقت می تواند به تصویر بکشد بمب مواد الکترود در روند شارژ و دشارژ تغییر شکل های بزرگ پلاستیکی و تکامل تنش های داخلی. و با استفاده از روش المان محدود شبیه سازی، فرمول سنگی توصیف خطا ناشی از تغییر شکل های بزرگ فیلم الکترود تجزیه و تحلیل elastoplastic، تغییر شکل های بزرگ فیلم الکترود، و مواد رابط elastoplastic رابطه سازنده ماهیت استرس - دولت از منحنی شارژ و دشارژ و یک الکترود پارامترهای مواد و استرس - شارژ تخلیه منحنی مشخصه مکاتبات بین دولت از نیروی کار را به مطالعه مواد الکترود در طول شارژ و دشارژ از - - اتصال شیمیایی رابطه سازنده کمک ارائه شده
نتایج تحقیقات مرتبط در مجله بین المللی مجله منابع قدرت (ون، J.، وی، Y.، چنگ، YT منتشر شده است، 2018.Examining اعتبار سنگی معادله برای اندازه گیری در محل استرس در الکترود فیلم نازک با استفاده از یک بزرگ -deformation محدود عنصر روش. J.Power منابع، 387،126-134.) و مجله مکانیک و فیزیک جامدات (ون، J.، وی، Y.، چنگ، YT، تکامل 2018.Stress در الکترود الاستیک پلاستیک در طول فرایندهای الکتروشیمیایی: .. یک روش عددی و applications.J.Mech.Phys.Solids آن، 116،403-415) این مطالعه توسط بنیاد ملی علوم طبیعی چین حمایت شده بود، آکادمی چینی پروژه آزمایشی B کلاس علوم و بنیاد ملی علوم ایالات متحده است.
است: و ساختار سلول آرام و تغییرات (یک) یک فیلم الکترود - چسب - ساختار پایه؛ (ب) نتایج حاصل از مدل عددی و یک آزمایش کنترل، نشان دادن تغییر در تنش در فیلم الکترود در طول شارژ و دشارژ؛ (ج). Elasto-plasticity مواد الکترود و توزیع تنش برشی داخلی بر روی فیلم تحت شرایط شکست اتصال.
