Newman模型(P2D)推导(一):固相电荷守恒 得益于Comsol对Newman模型的封装,使其可操作性极其友好,让用户在对模型公式的来源去脉不甚了解的情况下仍能开展锂离子电池电化学相关的仿真工作。使用COMSOL锂电模块工作已经有一段时间,仍有些公式不是很了解(例如液相的控制方程),为了加深对模型的理解,近期打算重新回顾一下P2D控制方程的
Newman模型主要包含了五个偏微分方程(PDEs)来描述锂离子电池内部的物理化学过程。在这些方程中,固相电荷守恒方程是核心之一,以下是对这一方程的推导过程。固相电荷守恒方程可表示为:[公式] (1)为了推导该方程,首先考虑向量场F在某曲面的通量,使用高斯定理描述之:[公式]忽略磁场强度的影响,局部电场...
此处(4.4)后两等号需用到轻音:Newman模型(P2D)推导(三):液相物质守恒中式(3.2)和(3.21) 将(4.2)展开,引入(4.4)有: s_+\nabla\bar{\mu}_++s_-\nabla\bar{\mu}_--s_0\frac{c}{c_0}\nabla\mu_e=-nF\nabla\phi \quad(4.5) 根据反应电荷守恒有: s_+z_++s_-z_-=-n\Rightarrow s_-=-...
正向反应速率:r=dcrdt=kco 其中反应速率常数k 符合Arrhenius relationship: k=kf0exp(−EaRT)(5.2) f(forward)表示正向反应 Figure1 Energy relationships in anelectrode reaction where potential φ is less than φ0 当电极电势从ϕ0变更到ϕ时,式(5.1)左边的吉布斯自由能改变量为:ΔGo=−nF(ϕ−...