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

1、隨著移動(dòng)式和便攜式電子設(shè)備的廣泛應(yīng)用，鋰離子電池在人類(lèi)社會(huì)中扮演的角色越來(lái)越重要。從翱翔太空的航天飛機(jī)到潛入深海的潛水艇，鋰離子電池的身影隨處可見(jiàn)。然而，鋰離子電池在給人類(lèi)帶來(lái)便利的同時(shí)，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(wèn)題受到越來(lái)越多的關(guān)注，成為了一個(gè)制約鋰離子電池發(fā)展的重要因素。經(jīng)過(guò)分析，鋰離子電池的安全問(wèn)題主要表現(xiàn)為發(fā)熱、燃燒、爆炸等現(xiàn)象，這些問(wèn)題歸根結(jié)底就是熱問(wèn)題。造成鋰離子電池?zé)釂?wèn)題的原因很多，其中一項(xiàng)

2、比較重要的就是電池的電極材料的熱學(xué)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(dǎo)率，對(duì)于鋰離子電池安全性的研究，具有一定的促進(jìn)作用。并且，由于LiCoO2的熱導(dǎo)率在鋰離子電池的工作過(guò)程中是發(fā)生可逆變化的，而熱導(dǎo)率也是影響材料熱電品質(zhì)因數(shù)(ZT)的重要因素。所以，對(duì)LiCoO2導(dǎo)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(dǎo)率因素的時(shí)候，我們使用了Cal

3、laway模型。但是，在使用該模型的時(shí)候，發(fā)現(xiàn)利用傳統(tǒng)模型得到的熱導(dǎo)率的值和實(shí)驗(yàn)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(gè)新的模型中，我們認(rèn)為L(zhǎng)iCoO2的缺陷類(lèi)型不是一層不變的，而是隨著鋰離子電池工作過(guò)程的進(jìn)行而改變。利用這個(gè)新的模型，我們得到的結(jié)果可以很好地與實(shí)驗(yàn)結(jié)果吻合，從而推導(dǎo)出LiCoO2熱導(dǎo)率的變化規(guī)律。同時(shí)，我們還利用了人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(ANN)來(lái)分析LiCoO2的熱導(dǎo)率數(shù)據(jù)。ANN是一種模擬生物神