鋰離子電池的老化機(jī)理-閱讀頁(yè)
2025-06-02 02:25本頁(yè)面
【正文】 功率衰退 . 溶劑共嵌入 ,氣體產(chǎn)生 ,顆粒破裂 石墨損失 ,鋰的損失 容量衰減 由于 SEI的不斷生長(zhǎng) ,能通過(guò)的表面積減少 阻抗升高 功率衰退 由于體積的變化 ,SEI的形成和生長(zhǎng)引起的孔結(jié)構(gòu)變化 阻抗升高 ,超電勢(shì) 功率衰退 由于循環(huán)中體積的變化引起的活性物質(zhì)顆粒間接觸變差 . 活性物質(zhì)損失 容量衰減 黏結(jié)劑的分解 鋰的損失 ,機(jī)械穩(wěn)定性損失 容量衰減 集流體腐蝕 超電勢(shì) ,阻抗升高 ,電流和電勢(shì)分布的不均勻 增強(qiáng)了其它的機(jī)械老化 金屬鋰的析出及鋰與電解液的反應(yīng) 鋰和電解液的損失 容量衰減 主流的碳基陽(yáng)極老化機(jī)理簡(jiǎn)單描述如下： ● 陽(yáng)極上 SEI的生成和成長(zhǎng)導(dǎo)致阻抗的升高 .通常 ,SEI的生成主要發(fā)生在循環(huán)的開(kāi)始 . 提高溫度有助于 SEI在循環(huán)和貯存時(shí)的生長(zhǎng)過(guò)程 .阻抗的升高與功率衰退直接相關(guān) . ● 與 SEI生長(zhǎng)同時(shí)發(fā)生的是鋰在活性碳上的腐蝕 ,由于鋰的損失將導(dǎo)致自放電和容量的衰退 . ● SEI的生長(zhǎng)和成長(zhǎng)導(dǎo)致陽(yáng)極組分間的接觸最終變差 .這使得電池的阻抗增加 . ● 在低溫 ,高倍率 ,不均勻的電流和電勢(shì)分布的情況下鋰金屬可能會(huì)析出 .鋰金屬與電解液的反應(yīng)會(huì)加速老化 . ● 不同電池成分對(duì)老化也有很強(qiáng)的影響 ,盡管這里討論的一般機(jī)理對(duì)大部分鋰電池體系是正確的 ,但每一個(gè)特定的體系肯定會(huì)有所不同的 . 概 論 陰極材料老化機(jī)理的原因和影響 . 非活性組分 黏結(jié)劑分解 導(dǎo)電劑的氧化 集流體腐蝕 接觸變差 阻抗升高 陰極材料老化機(jī)理的原因和影響 . 鋰金屬氧化物 結(jié)構(gòu)混亂 相 變 金屬溶解 容量衰減 可溶性物質(zhì)的遷移 電解液分解 氣體生成 新相的沉淀 生成表面層 容量衰減 阻抗升高 鋰鎳鈷氧 (以下略 ) 鋰錳氧尖晶石 4. 使用電化學(xué)阻抗譜研究老化過(guò)程 ５ 結(jié) 論 電池的老化有著復(fù)雜的多種機(jī)理 ． 材料參數(shù) ， 貯存和循環(huán)條件都會(huì)影響到電池的循環(huán)壽命和性能 ． 高的充電狀態(tài)和低的充電狀態(tài)都會(huì)惡化性能和縮短電池壽命 ． 在高溫時(shí) ， 衰減加速 ， 但低溫也有消極影響 ，特別是在充電時(shí) ． 在材料參數(shù)中 ， 不管是陰極還是陽(yáng)極材料 ， 表面化學(xué)都是主要的 ． 在陰極 ， 大部分材料的相變和結(jié)構(gòu)變化強(qiáng)烈影響老化 ． 而在陽(yáng)極材料 ， 相變和結(jié)構(gòu)變化對(duì)老化的影響則小很多 ．
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