近几年来,伴随着科技的飞速发展,社会的高速进步,新能源问题矛盾日益突出,人们对于新能源的探索的积极性也越来越高。伴随着氢气、天然气、太阳能、风能以及核能等新型能源的兴起,人们对电能的使用,依赖性也比较之前有所提高,与之配套的电池技术的研究备受关注,其中锂离子电池在现阶段已研制的二次电池中,因为其相关技术所能获得的电池能量是最高的,所以也是最受人们关注的。在本文的这项研究中,提出了一种结合了扩散应力和曲率效应球形弹性模型,研究了实心碳纳米球电极材料在锂离子脱出和嵌入过程中的扩散诱导应力相关问题。采用了单相扩散模型分析了恒电压充放电条件下锂离子初始浓度和电极尺寸对扩散应力的影响。采用了有限差分方法研究了锂离子扩散引起的球壳应力的发生和演变,然后利用单相扩散材料数值模拟了锂离子浓度对扩散应力的影响。通过控制锂离子的初始浓度来计算球壳电极中锂离子浓度的变化,然后改变电极材料的尺寸以探索实心碳纳米球电极材料的径向和周向应力。并根据相关计算结果进行对比,从而得出相应的锂离子浓度的变化规律和实心碳纳米球电极材料的径向和周向应力的变化规律。