| 摘要 | 第5-6页 |
| ABSTRACT | 第6-7页 |
| 第一章 绪论 | 第14-28页 |
| 1.1 研究背景与意义 | 第14-15页 |
| 1.2 锂电池组成及工作原理 | 第15-17页 |
| 1.3 锂离子电池硅负极材料的研究进展 | 第17-23页 |
| 1.3.1 硅负极材料 | 第17页 |
| 1.3.2 硅负极材料的储锂机制 | 第17-18页 |
| 1.3.3 硅薄膜电极材料 | 第18-21页 |
| 1.3.4 硅薄膜电极应力研究方法 | 第21-23页 |
| 1.4 Stoney公式研究现状 | 第23-25页 |
| 1.5 物质扩散应力耦合研究现状 | 第25-27页 |
| 1.6 论文的主要工作 | 第27-28页 |
| 第二章 理论框架 | 第28-40页 |
| 2.1 模型描述 | 第28页 |
| 2.2 Stoney公式 | 第28-31页 |
| 2.2.1 经典Stoney公式推广应用到薄膜电极 | 第28-29页 |
| 2.2.2 大变形修正Stoney公式 | 第29-30页 |
| 2.2.3 分叉临界曲率及应力公式 | 第30-31页 |
| 2.3 有限元理论模型 | 第31-35页 |
| 2.3.1 变形描述 | 第31-33页 |
| 2.3.2 热力学关系 | 第33-34页 |
| 2.3.3 电极热力学本构 | 第34-35页 |
| 2.4 电极力学本构方程 | 第35-36页 |
| 2.4.1 弹性性能 | 第35-36页 |
| 2.4.2 塑性性能 | 第36页 |
| 2.5 控制方程和边界条件 | 第36-37页 |
| 2.5.1 控制方程 | 第36-37页 |
| 2.5.2 扩散动力学 | 第37页 |
| 2.6 本章小结 | 第37-40页 |
| 第三章 数值计算方法 | 第40-50页 |
| 3.1 引言 | 第40页 |
| 3.2 ABAQUS及其用户子程序接口 | 第40-42页 |
| 3.2.1 ABAQUS程序 | 第40-41页 |
| 3.2.2 用户子程序 | 第41-42页 |
| 3.3 量纲分析 | 第42-43页 |
| 3.3.1 各物理量标度 | 第42-43页 |
| 3.3.2 物理量的无量纲化 | 第43页 |
| 3.3.3 方程的无量纲化 | 第43页 |
| 3.4 物质扩散和热传导类比 | 第43-44页 |
| 3.5 体积膨胀和热膨胀类比 | 第44-45页 |
| 3.6 指定通量边界条件 | 第45页 |
| 3.7 子程序的设计及二次开发 | 第45-47页 |
| 3.8 本章小结 | 第47-50页 |
| 第四章 Stoney修正公式验证 | 第50-60页 |
| 4.1 引言 | 第50页 |
| 4.2 温度载荷下Stoney修正公式验证 | 第50-54页 |
| 4.2.1 有限元模型 | 第50-51页 |
| 4.2.2 结果讨论 | 第51-54页 |
| 4.3 纯弹性硅电极锂化过程中Stoney修正公式验证 | 第54-59页 |
| 4.3.1 层状电极有限元模型 | 第54页 |
| 4.3.2 层状电极有限元材料参数设置 | 第54-56页 |
| 4.3.3 结果讨论 | 第56-59页 |
| 4.4 本章小结 | 第59-60页 |
| 第五章 应用与讨论 | 第60-70页 |
| 5.1 引言 | 第60页 |
| 5.2 弹塑性硅电极材料的应力演化研究 | 第60-64页 |
| 5.2.1 有限元结果分析 | 第60-62页 |
| 5.2.2 不同尺寸和屈服强度下结果对比分析 | 第62-64页 |
| 5.3 分叉情况的应用研究 | 第64-66页 |
| 5.3.1 讨论不同尺寸和屈服强度对分叉的影响 | 第65页 |
| 5.3.2 讨论不同尺寸和SOC情况下分叉点应力计算结果 | 第65-66页 |
| 5.4 硅薄膜岛状电极的应力演化研究 | 第66-69页 |
| 5.5 本章小结 | 第69-70页 |
| 第六章 结论与展望 | 第70-72页 |
| 6.1 本文结论 | 第70页 |
| 6.2 工作展望 | 第70-72页 |
| 参考文献 | 第72-80页 |
| 致谢 | 第80-82页 |
| 在读期间发表的学术论文及参与的科研工作 | 第82页 |
