Modelado computacional de materiales anódicos para baterías de ion-litio
Palabras clave:
Ánodo, batería de ion-litio, Modelado y simulación, Sistema multifásico, inserción de ionesResumen
Este estudio modela computacionalmente la inserción y el transporte de litio (Li+) en materiales anódicos para baterías de iones de litio (LIBs), incluyendo grafito, óxido de titanio-litio (LTO), silicio (Si) y óxido de tantalio (Ta₂O₅). Simulando procesos de carga a tasas de 1C y 4C, la investigación busca evaluar y comparar su comportamiento electroquímico para guiar el diseño eficiente de baterías. Los hallazgos clave indican que el Si ofrece la capacidad mayor, pero sufre de estrés interno y distribución heterogénea de Li+ a 4C. El grafito proporciona estabilidad a 1C, pero tiene una cinética de difusión limitada. El LTO demuestra un excelente rendimiento a 4C y una distribución uniforme de Li+ a pesar de su menor capacidad. El Ta₂O₅ muestra una utilización prometedora, pero requiere optimización. Este enfoque computacional es valioso para comprender el rendimiento de los materiales sin costosas pruebas físicas.
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