鋰電材料的熱導率研究：Callaway模型和人工神經(jīng)網(wǎng)絡模型.pdf

1、隨著移動式和便攜式電子設備的廣泛應用，鋰離子電池在人類社會中扮演的角色越來越重要。從翱翔太空的航天飛機到潛入深海的潛水艇，鋰離子電池的身影隨處可見。然而，鋰離子電池在給人類帶來便利的同時，也具有一定的安全隱患。并且，隨著鋰離子電池的發(fā)展，其安全問題受到越來越多的關注，成為了一個制約鋰離子電池發(fā)展的重要因素。經(jīng)過分析，鋰離子電池的安全問題主要表現(xiàn)為發(fā)熱、燃燒、爆炸等現(xiàn)象，這些問題歸根結(jié)底就是熱問題。造成鋰離子電池熱問題的原因很多，其中一項

2、比較重要的就是電池的電極材料的熱學性質(zhì)。廣泛用于鋰離子電池正極材料的LiCoO2是一種典型的層狀結(jié)構(gòu)物質(zhì)。因此，研究該種材料的熱導率，對于鋰離子電池安全性的研究，具有一定的促進作用。并且，由于LiCoO2的熱導率在鋰離子電池的工作過程中是發(fā)生可逆變化的，而熱導率也是影響材料熱電品質(zhì)因數(shù)(ZT)的重要因素。所以，對LiCoO2導熱系數(shù)的研究，還可以為尋找具有更高ZT值的材料提供思路。在分析影響LiCoO2熱導率因素的時候，我們使用了Cal

3、laway模型。但是，在使用該模型的時候，發(fā)現(xiàn)利用傳統(tǒng)模型得到的熱導率的值和實驗值存在很大的差別。于是，我們提出了一種混合Callaway模型。在這個新的模型中，我們認為LiCoO2的缺陷類型不是一層不變的，而是隨著鋰離子電池工作過程的進行而改變。利用這個新的模型，我們得到的結(jié)果可以很好地與實驗結(jié)果吻合，從而推導出LiCoO2熱導率的變化規(guī)律。同時，我們還利用了人工神經(jīng)網(wǎng)絡(ANN)來分析LiCoO2的熱導率數(shù)據(jù)。ANN是一種模擬生物神