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为什么三元锂电池的容量会衰减

为什么三元锂电池的容量会衰减

来源:
2021/03/10 18:04
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【摘要】:

  三元材料容量衰减的原因

  ●阴极材料结构变化

  正极材料是锂离子的重要来源。当锂离子从阴极除去时,金属元素为了保持材料的中性状态,必然会被氧化到高氧化态,这伴随着成分的转变。组分的改变容易导致相转移和体相结构的改变。电极材料的相变会引起晶格参数的变化和晶格失配,由此产生的诱导应力会导致晶粒碎裂和裂纹的扩展,导致材料结构的机械损伤和电化学性能的退化。

  ●三元锂电池负极材料结构

  商用锂电池常用的正极材料有碳材料、钛酸锂等。电池充电状态 SOC 描述剩余电池电量,是电池寿命过程中的重要参数。从充电角度定义 sOC 是指在电池的一定放电倍数的相同条件下,剩余电量与额定容量的比率。本文对一种典型的阳极石墨进行了分析。锂电池的容量衰减首先发生在形成阶段,这一阶段在负极表面形成SEI,部分锂离子被消耗。

  ●电解液的氧化分解和界面反应

  电解质的性能对锂电池的比容量、寿命、倍率充放电性能、工作温度范围和安全性能有显著影响。电解液包括溶剂、电解液和添加剂三部分。溶剂分解,电解液分解会导致电池容量的损失。电解液分解和副反应是影响锂电池容量衰减的重要因素。无论采用何种正极材料、何种工艺,随着锂电池的回收利用,电解液的分解以及正极材料之间的界面反应都会造成容量衰减。

 

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