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초록·키워드
Functionalization of materials holds promise for advancing structural energy storage technologies, such as structural batteries and supercapacitors. In this context, carbon fibers (CFs) serve as reinforcement, active electrodes, and current collectors, while the polymer matrix functions as ion-conduction and load-transfer media. However, the mechanical and electrochemical properties of these constituent materials are inherently intertwined, leading to a trade-off relationship [1]. Carbon Fibers (CFs) can be used as a structural substitute for graphite particles enabling both electrochemical and mechanical characteristics. As an ionic/mechanical load transfer medium, a high ionic conductivity, mechanical strength, and most importantly compatibility with CFs are desired for high-performance structural batteries [1]. Nevertheless, CFs and Structural Battery Electrolyte (SBE) interface has not been comprehensively investigated despite its paramount importance in enduring mechanical loads while concurrently facilitating the intercalation of lithium ions. In this study, micromechanics composite computational modelling for ultra-thin carbon fiber lamina, considering interfacial shear strength and plastic deformation of the matrix system, is employed to facilitate the design process of structural batteries. Consequently, a Cohesive Zone Model (CZM) is developed to simulate the crac ... 전체 초록 보기
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