Analysis of Tortuosity in Compacts of Ternary Mixtures of Spherical Particles

2020

Толық мәтін Ашық қол жеткізу: Gold Метадеректер (CSL-JSON)
DOI 10.3390/ma13204487
Деректер сенімділігі 70 орташа
Бұл баға қалай есептеледі

Ол жазбаның өзінің тексерілетін белгілерінен құралады: мақаланың DOI-і бар ма, оның деректерін қанша тәуелсіз дереккөз растады, міндетті өрістер толтырылған ба және соңғы растау қаншалықты жаңа. Дереккөздер арасындағы алшақтық пен идентификатордың болмауы бағаны төмендетеді. 80-нен бастап мән жазбаның қосымша тексерусіз жарияланғанын, 60-тан 79-ға дейін — оның сенімділігі төмен күйде жарияланғанын және қолмен тексеру ұсынылатынын білдіреді. Редактор қолмен тексерген жазбаны қайта есептеу 90-нан төмен түсірмейді. Бұл — мақаланың өзіне емес, ол туралы деректерімізге берілген баға.

Аңдатпа

Herein, an approach is proposed to analyze the tortuosity of porous electrodes using the radical Voronoi tessellation. For this purpose, a series of particle compacts geometrically similar to the actual porous electrode were generated using discrete element method; the radical Voronoi tessellation was constructed for each compact to characterize the structural properties; the tortuosity of compact porous structure was simulated by applying the Dijkstra's shortest path algorithm on radical Voronoi tessellation. Finally, the relationships were established between the tortuosity and the composition of the ternary particle mixture, and between the tortuosity and the radical Voronoi cell parameters. The following correlations between tortuosity values and radical Voronoi cell parameters were found: larger faces and longer edges of radical Voronoi cell leads to the increased fraction of larger values of tortuosity in the distribution, while smaller faces and shorter edges of radical Voronoi cell contribute to the increased fraction of smaller tortuosity values, being the tortuosity values more uniform with narrower distribution. Thus, the compacts with enhanced diffusion properties are expected to be obtained by packing particle mixtures with high volume fraction of small and medium particles. These results will help to design the well-packed particle compacts having improved diffusion properties for various applications including porous electrodes.